Τριβολογική συμπεριφορά μεταλλικών επικαλύψεων θερμικού ψεκασμού
Tribology performance of thermal-sprayed metallic coatings
Λέξεις-κλειδιά
Θερμικός ψεκασμός ; Cu-Ni ; Υπόστρωμα Ti6Al4V ; Τριβολογία ; Μηχανική φθορά ; ΣπηλαίωσηΠερίληψη
Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετήθηκε η συμπεριφορά σε τριβή ολίσθησης και σε φθορά μηχανικής διάβρωσης, μεταλλικών επικαλύψεων που δημιουργήθηκαν με την μέθοδο του θερμικού ψεκασμού. Τα υπό εξέταση δοκίμια κατασκευάστηκαν στις εγκαταστάσεις της Ελληνικής Αεροπορικής Βιομηχανίας (Ε.Α.Β), στο πλαίσιο προηγούμενης διπλωματικής μελέτης, με την τεχνική της θερμικής ατμοσφαιρικής εναπόθεσης ψεκασμού (Atmospheric Plasma Spraying-APS). Δημιουργήθηκαν μεταλλικές επικαλύψεις Cu- Ni σε υπόστρωμα Ti6Al4V. Οι επιστρώσεις υποβλήθηκαν σε δοκιμές τριβής ολίσθησης με χρήση της διάταξης pin-on-disk, και σε δοκιμές μηχανικής διάβρωσης-σπηλαίωσης, προκειμένου να υπολογιστεί η φθορά. Οι επικαλύψεις υποβλήθηκαν σε δοκιμές τριβής ολίσθησης με χρήση της διάταξης Pin-on-disk ώστε να μελετηθεί η επίδραση του κάθετου φορτίου και της ταχύτητας ολίσθησης, στους μηχανισμούς φθοράς των επιστρωμάτων και στο συντελεστή ολίσθησης. Η μελέτη πραγματοποιήθηκε σε δύο δοκίμια χρησιμοποιώντας ως ανταγωνιστικό υλικό σφαίρα αλουμίνας Al2Ο3, με διαμέτρους περιστροφής 6mm και 10mm, ταχύτητα περιστροφής 20cm/s, κάθετη φόρτιση 5, 8 και 10N και για 200000 κύκλους ολίσθησης. Βρέθηκε ότι ο κύριος μηχανισμός φθοράς που επικρατεί είναι αυτός της λείανσης/εκτριβής και για αυξημένο εφαρμοζόμενο φορτίο και περιστροφική ταχύτητα έχουμε αύξηση του ρυθμού φθορά και του συντελεστή ολίσθησης. Μελετήθηκε η συμπεριφορά της επικάλυψης σε μηχανική διάβρωση-σπηλαίωση με χρήση πειραματικής διάταξης που εμπεριείχε απιονισμένο νερό και παρήγαγε δονήσεις με υπερήχους. Η αξιολόγηση της φθοράς έγινε μέσω ζύγισης και οπτικής μακροσκοπίας.
Περίληψη
This thesis studied the behavior under sliding friction and wear due to mechanical corrosion of metallic coatings created using the thermal spray method. The test specimens were manufactured at the facilities of the Hellenic Aerospace Industry (HAI) as part of a previous diploma study, using the Atmospheric Plasma Spraying (APS) technique. Copper-nickel (Cu-Ni) metallic coatings were created on a Ti6Al4V substrate. The coatings were subjected to sliding friction tests using the pin-on-disk setup and cavitation erosion tests, in order to calculate the wear. The coatings underwent sliding friction tests using the pin-on-disk setup to study the effect of vertical load and sliding speed on the wear mechanisms of the coatings and the friction coefficient. The study was conducted on two specimens using an alumina ball (Al2O3) as the counter material, with the radius of the wear track 6mm and 10mm, sliding speed of 20cm/s, vertical loading of 5, 8 and 10N, and for 200,000 sliding cycles. It was found that the predominant wear mechanism is abrasion, and with increased applied load and rotational speed, there is an increase in the wear rate and friction coefficient. The behavior of the coating under mechanical cavitation erosion was studied using an experimental setup, that contained deionized water and produced ultrasonic vibrations. The results were evaluated by weighing and optical macroscopy.
Αριθμός σελίδων
96Σχολή
Σχολή ΜηχανικώνΑκαδημαϊκό Τμήμα
Τμήμα Μηχανολόγων ΜηχανικώνΓλώσσα
ΕλληνικάΣυλλογή
Εκτός από όπου επισημαίνεται κάτι διαφορετικό, το τεκμήριο διανέμεται με την ακόλουθη άδεια:
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές