Thiết kế chế tạo thiết bị thí nghiệm kiểm tra đặc tính ma sát và độ chịu mài mòn của lớp bề mặt

Nguyễn Thị Quốc Dung và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 118(04): 29 - 36 29 THIẾT KẾ CHẾ TẠO THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM KIỂM TRA ĐẶC TÍNH MA SÁT VÀ ĐỘ CHỊU MÀI MÒN CỦA LỚP BỀ MẶT Nguyễn Thị Quốc Dung*, Lý Việt Anh, Lê Văn Nhất, Nguyễn Đình An Trường ĐH Kỹ thuật Công nghiệp – ĐH Thái Nguyên TÓM TẮT Việc kiểm tra đánh giá chất lượng và tính chất các lớp bề mặt đóng vai trò quan trọng, đặc biệt khi công nghệ phủ tăng bền bề mặt ngày càng được ứng dụng rộng rãi. Bài báo này trình bày về một

pdf8 trang | Chia sẻ: huongnhu95 | Lượt xem: 494 | Lượt tải: 0download
Tóm tắt tài liệu Thiết kế chế tạo thiết bị thí nghiệm kiểm tra đặc tính ma sát và độ chịu mài mòn của lớp bề mặt, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
nghiên cứu chế tạo thiết bị kiểm tra đặc tính ma sát và mòn lớp bề mặt Pin-on-dics (POD). Loại thiết bị chế tạo ra có cấu tạo và nguyên lý vận hành đơn giản, đáp ứng được yêu cầu đánh giá khả năng chống mòn và đặc tính ma sát của các bề mặt vật liệu, đặc biệt máy rất thích hợp trong việc kiểm tra các lớp vật liệu bề mặt rất mỏng như các lớp phủ với chiều dày chỉ vài nanomet. Từ khóa: POD, độ mòn, khả năng chịu mòn, hệ số ma sát, lớp mạ. GIỚI THIỆU* Các bề mặt với yêu cầu có độ bền cao và khả năng chống mòn tốt ngày càng được sử dụng nhiều trong kỹ thuật. Đặc biệt với công nghệ phủ như phủ bay hơi; thấm Ni-tơ; mạ đơn chất; mạ tổ hợp và mạ composite, đã tạo ra một bước tiến vượt bậc về việc tăng tuổi thọ và độ bền của các chi tiết làm việc trong các điều kiện chịu mài mòn như các loại dụng cụ cắt kim loại, các chi tiết quan trọng như xi- lanh, pit-tông sử dụng trong động cơ máy bay, xe đua [1] Việc kiểm tra đánh giá tính chất ma sát và khả năng chống mòn của các lớp bề mặt đóng vài trò đặc biệt quan trọng, nhất là đối với các lớp phủ có chiều dày chỉ vài nanomet sẽ góp phần cải tiến công nghệ bề mặt cũng như tạo ra các chi tiết có khả năng đáp ứng các yêu cầu cao về độ chịu mài mòn, tăng tuổi thọ chi tiết trong những điều kiện làm việc khắc nghiệt [1]. Trước kia các thiết bị kiểm tra tính chất ma sát và độ chịu mài mòn của bề mặt vật liệu tiếp xúc thường làm việc theo nguyên tắc kiểm tra từng thông số đơn lẻ. Tức là trên một thiết bị chỉ kiểm tra được một thông số ví dụ như độ mòn hoặc là hệ số ma sát, Có thể liệt kê như các máy giúp tính toán hệ số ma sát trên nguyên lý mặt phẳng nghiêng hay nguyên lý lực kéo chớm trượt trên mặt phẳng ngang [7] hay các máy đo độ mòn đơn giản dựa trên * Tel: 0915308818; Email: quocdungktcn@yahoo.com.vn nguyên lý đo độ dày mất mát của vật liệu [8]. Dẫn tới số lượng thí nghiệm phải làm rất nhiều, cần nhiều loại thiết bị thí nghiệm khác nhau, số mẫu cần sử dụng cũng rất lớn, và quan trọng nhất là khó có thể đánh giá được mức độ ảnh hưởng của các thông số đến nhau. Với sự phát triển của khoa học công nghệ, các thiết bị được sử dụng để xác định hệ số ma sát và khả năng chịu mòn của vật liệu hiện nay đã có những bước cải tiến rõ rệt. Chỉ bằng một lần chạy máy, các thông số từ hệ số ma sát, lượng mòn, khả năng chịu mòn, đặc biệt ảnh hưởng của các nhân tố đến các thông số này như độ ẩm môi trường, vận tốc ma sát giữa hai bề mặt, nhiệt độ bề mặt hoàn toàn có thể xác định được trên các phần mềm của máy [6,7]. Tuy nhiên do phải tích hợp các thiết bị kèm theo để tính toán và xác định giá trị các nhân tố nên giá thành của các máy này tăng lên rất cao; tham khảo của một số hãng chuyên sản xuất máy như: máy CH-2034 Peseux của hãng Miktech (Switzerland) (8000€); máy Falex ISC-200PC của hãng Falex (Mỹ) hawei (12.000€) [4]. Qua tham khảo các tài liệu trên thế giới, nhóm tác giả nhận thấy các máy kiểm tra về các thông số ma sát nêu trên phần lớn hoạt động dựa trên nguyên lý tính toán ma sát tiếp xúc giữa một đĩa quay với bề mặt các chi tiết khác, chúng được gọi chung là máy Pin-on- disc machines (máy chốt quay trên đĩa) gọi tắt là máy POD [5,6,7,8]. Nguyễn Thị Quốc Dung và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 118(04): 29 - 36 30 Từ điều kiện sản xuất sẵn có, một loại thiết bị kiểm tra đánh giá tính chất ma sát và khả năng chống mòn của các lớp bề mặt, POD có giá thành thấp kết cấu đơn giản phù hợp với kiện sản xuất trong nước đã được nghiên cứu và chế tạo. Các kết quả thử nghiệm cho thấy máy POD thiết kế đáp ứng được yêu cầu cần thiết như giá thành rẻ, hoạt động tin cậy với nguyên lý vận hành máy đơn giản, dễ dàng thay đổi các thông số đầu vào để kiểm tra tính chất bề mặt trong những điều kiện khác nhau, đã giúp cho các kết quả đánh giá được đầy đủ và chính xác hơn. THIẾT KẾ MÁY PIN-ON-DISC (POD) Sơ đồ nguyên lý 650 A Ptd Ptt A B B 55 0 700 22 0 20 0 3 2 1 4 5 (1: chốt; 2:đĩa; 3:động cơ; 4:bộ phận mang chốt; 5:tay đòn) Hình 1. Sơ đồ nguyên lý máy POD Máy POD làm việc trên nguyên lý tạo ma sát trượt giữa bề mặt chốt và đĩa như hình 1. Bộ phận chủ yếu là một đĩa quay (disc) (2) được gắn với động cơ điện (3), đĩa được gắn chặt trên động cơ nhờ 1 bu-lông có ren trái để khi động cơ quay đĩa không bị văng ra ngoài, trên đĩa là chốt (pin) (1). Chốt (1) được kẹp chặt trên bộ phận mang chốt (4) một vít. Chốt và đĩa có thể thay thế một cách dễ dàng để có thể tạo ra các bề mặt ma sát của các loại vật liệu khác nhau. Áp lực tác dụng trên bề mặt ma sát được tạo ra nhờ tải trọng đặt lên tay đòn (5). Trên tay đòn (5) có gia công một rãnh trượt để chốt (1) và bộ phận mang chốt (4) có thể dịch chuyển dọc theo tay đòn trong khoảng 15mm. Để xác định lượng mòn của cặp vật liệu chốt và đĩa sẽ được cân trước khi lắp vào máy. Xác định tải trọng treo trên tay đòn sau đó tính toán ra phản lực liên kết trên hai bề mặt tiếp xúc. Sau khoảng chu kỳ xác định (theo thời gian hoặc số vòng quay của máy) chốt và đĩa được tháo ra cân lại. Tiến hành thí nghiệm sau nhiều lần sẽ xác định được biểu đồ lượng mòn của vật liệu. Quá trình này được trình bày rõ rằng ở phần tiến hành thí nghiệm. Tính chất ma sát giữa hai bề mặt mà đặc trưng bởi hệ số ma sát của cặp vật liệu sẽ được xác định thông qua lực ma sát nhờ Sensor đo lực gắn trên khớp nối giữa động cơ và trục mang đĩa. Sensor được sử dụng là loại Sensor điện áp nối trực tiếp với Vôn-kế. Từ giá trị điện áp người tiến hành thí nghiệm sẽ tính toán ra lực ma sát mà chốt tác dụng lên đĩa. Tỉ số giữa lực ma sát và lực tác dụng của chốt lên đĩa sẽ biểu thị hệ số ma sát của hai bề mặt. Hình 2. Sơ đồ nguyên lý đo Fms Lực ma sát: FCoF = Fms = FT Lực FT được xác định thông qua cảm biến (sensor) điện áp. N: là tải trọng tác dụng của chốt lên đĩa. Sau khi xác định được N thông qua vật nặng treo trên tay đòn. Hệ số ma sát của cặp vật liệu µ ⇒ µ = msF N Mô men xoắn trên trục động cơ: T = FT . r Công suất trên trục động cơ: P = T.ω Nguyễn Thị Quốc Dung và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 118(04): 29 - 36 31 Xác định trọng lượng đối trọng, tải trọng đặt lên tay đòn Xác định trọng lượng đối trọng Tay đòn luôn nằm ở vị trí cân bằng khi không treo tải trọng. Tuy nhiên bản thân tay đòn(5) và của bộ phận mang chốt (số (1) và (4) trên sơ đồ nguyên lý hình 1) đều có trọng lượng nên chúng sẽ tác dụng áp lực phụ lên điểm tiếp xúc giữa đĩa và chốt, gây sai lệch trong quá trình tính toán. Để khử ảnh hưởng của các khối lượng này một đối trọng sẽ được treo vào đầu bên trái của chốt quay. Dựa vào kích thước, vật liệu của tay đòn và bộ phận mang chốt có thể xác định được trọng lượng đối trọng cần đặt vào tay đòn ký hiệu là Pdt theo sơ đồ chịu lực của tay đòn dưới đây. c Pdt XB = 0A B C D x a b q.c (N) q.(a+b) (N) YB Q(N) N = 0(N) Hình 3. Sơ đồ chịu lực của tay đòn Chọn vật liệu chế tạo tay đòn được làm bằng thép hộp có kích thước mặt cắt ngang bxh có độ dày e, ứng suất uốn cho phép [σu]. Dựa vào vật liệu và kích thước của tay đòn, và giả thiết là trọng lượng của tay đòn phân bố đều, ta tính được trọng lượng của tay đòn phần phía bên trái và bên phải khớp quay B lần lượt là q.c(N) và q.(a+b)(N). Chiều dài tay đòn phía bên trái khớp B là c mm, và bên phải là (a+b) mm. q là tải trọng phân bố có đơn vị N/mm, khoảng cách từ chốt quay B đến bộ phận mang chốt là a; hình vẽ 3. Bộ phận mang chốt (4) được chế tạo bằng thép CT3 chốt (1) trong thí nghiệm là thép hợp kim 09CrSi, có trọng lượng là Q(N) tác dụng theo phương thẳng đứng dọc theo phương của chốt. Như vậy, giả sử trong thời điểm hiện tại, bộ phận mang chốt đang nằm tại vị trí cách khớp quay B một đoạn là a thì đối trọng cần đặt lên đầu trái của tay đòn cách khớp B một đoạn x sẽ có trọng lượng Pđt được xác định theo công thức sau: 2 2( )( ). . ( ) . ( ) 2 2 dt a b cQ N a q N q N P x + + − = (1) Như vậy khi xác định được vị trí của chốt a và vị trí treo đối trọng x ta sẽ xác định được trọng lượng đối trọng. Xác định trọng lượng tải trọng YB XB = 0 Ptd Ptt A B C D c a b Hình 4. Sơ đồ tính lực tác dụng lên đĩa Sau khi treo đối trọng lực tác dụng từ chốt lên đĩa ≈ 0N. Tải trọng tác dụng lên tay đòn được xác định dựa trên yêu cầu áp lực tác dụng bề mặt ma sát. Với sơ đồ chịu lực của tay đòn như trên hình 3, với áp lực trên bề mặt ma sát là Ptd thì tải trọng cần tác dụng lên tay đòn Ptt được xác định theo công thức: . (2)tdtt P aP a b = + Kiểm tra bền cho tay đòn Trong thực tế chế tạo nhóm thiết kế chọn vật liệu chế tạo tay đòn là thép hộp 25x50 có độ dày 4,83 mm ứng suất cho phép của thép hộp [σu] = 30N/mm2. Trong điều kiện tính toán bền, giả sử tải trọng và đối trọng được treo tại hai điểm ngoài cùng của tay đòn. Kích thước a = 200 mm, b = 350 mm, c = 100mm. Qua công thức (1) và (2) ta xác định được Pdt = 18N và Ptt = 3,65N. XB = 0 Ptd = 10N Ptt =3,65N A B C D 100 200 350 0,55 N 3 N YB 50 275 0,9 N.m 1,08 N.m 1,01 N.m1,23 N.m Pdt = 18N Hình 5. Sơ đồ tính bền cho tay đòn Với lực tác dụng từ chốt lên đĩa Ptd = 10N Mô-men lớn nhất tác dụng lên tay đòn là 1,23 Nguyễn Thị Quốc Dung và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 118(04): 29 - 36 32 N.m. Như vậy với ứng suất uốn cho phép của tay đòn [σu] = 30N/mm2 Mômen uốn lớn nhất tay đòn xác định theo công thức: [ ].Wx xM σ= (3) Jx = 3 3 1 1. . 12 h b h b− (4) b hh1 b1 y x Hình 6. Sơ đồ mặt cắt ngang của tay đòn Chiều dày mặt cắt ngang tay đòn là 4,83mm do đó Jx tính theo công thức (4) sẽ là: 3 3 4.( ) ( 2 ).( 2 ) ( ) 12x b h b e h eJ mm− − −= (5) 3W ( ) / 2 x x J mm b = (6) Mô-men lớn nhất trên tay đòn trong trường hợp này là: [ ]M .W 30.4246 12738( . )x u x N mmσ= = = (7) Tải trọng tối đa trên tay đòn là: 12738 3.75P 36( ) 350tt N−= ≈ (8) Lực tác dụng tối đa trên đĩa là: .550 96( )(9) 200 tt td PP N= = Do vậy tải trọng tối đa của tải trọng treo trên thanh là 36N và áp lực tối đa của chốt lên đĩa không được vượt quá 96N. Trong trường hợp thí nghiệm với Ptt = 3,6N tạo ra Ptd ≈ 10N tay đòn hoàn toàn đủ bền. CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM MÁY POD Chế tạo máy POD Dựa trên sơ đồ nguyên lý trình bày ở trên, máy POD được chế tạo thực tế như hình 7. Với 16 chi tiết, với các phương pháp gia công tiện, phay, cắt, hàn, sau máy được ghép nối, lắp ráp và trang trí. Dạng sản xuất của máy là dạng sản xuất loạt nhỏ, đơn chiếc, gia công theo phương pháp tập trung nguyên công. Ví dụng chi tiết chốt số (1) gồm 5 nguyên công, chi tiết đĩa số (2) có 6 nguyên công. Hình 7. Máy POD được chế tạo Động cơ có tốc độ 1450 v/p, công suất 200W đảm bảo tạo được tốc độ quay và mô men xoắn trên đĩa thỏa mãn áp lực lớn nhất 96N. Tấm lực kế (Sensor) 1050C dán trên trục động cơ sẽ chỉ ra giá trị điên áp qua đó ta tính được giá trị của lực ma sát giữa chốt và đĩa. Lượng mòn của vật liệu được xác định dựa vào lượng vật liệu mất mát sau mỗi chu kỳ. Lượng vật liệu mất mát được xác định bằng cách cân các mẫu sau các chu kỳ này. Ø 17 , 5± 0, 5 60 10 Ø 6 Ø80±0.5 20 Ø22+0.5 ± 0, 1 Hình 8. Mẫu mạ 09CrSi Sau 2 giờ đồng hồ chiều dày lớp mạ Al2O3 –Ni là ≈ 80 µm. Nguyễn Thị Quốc Dung và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 118(04): 29 - 36 33 Thử nghiệm máy POD đã chế tạo Để thử nghiệm máy POD đã chế tạo, nhóm tác thực hiện thực nghiệm và so sánh cụ thể trên các mẫu được mạ và chưa được mạ composite. Mẫu mạ được chọn có vật liệu hợp kim 09CrSi được chế tạo với kích thước như đầu pin và đĩa mài. Với một số mẫu được mạ composite Al2O3 – Ni và một số mẫu không được mạ để so sánh khả năng chịu mòn của chúng. Tiến trình thực nghiệm được thực hiện tại phòng thí nghiệm đề tài cấp Nhà nước của trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp. Thí nghiệm đo độ mòn và hệ số ma sát được tiến hành lần lượt cho các loại vật liệu bề mặt khác nhau. Kết quả thí nghiệm cho các mẫu thử với bề mặt vật liệu thép hợp kim 09CrSi, bề mặt mẫu được làm sạch bằng phương pháp siêu âm, và được mạ Al2O3–Ni sau 2 giờ và 4 mẫu không được mạ. Thực nghiệm được thực hiện với 2 mức độ áp lực là 10N và 20N tác dụng từ chốt lên đĩa, tương đương với tải trọng được treo vào đầu tay đòn là 3,65N và 7,3N. Kết quả thể hiện trên bảng 2 và sơ đồ hình 9. Quá trình đánh giá lượng mòn được thực nghiệm trên động cơ điện quay với tốc độ 1450 v/p; cứ sau 34 phút (tức là tương đương với đĩa quay được 50.000 vòng) mẫu được đem cân một lần trên cân điện tử có vạch chia 1/10 gram sau đó tính ra lượng vật liệu của mẫu mất đi theo đơn vị mm3. Tải trọng cố định được treo trên tay đòn là 30 N. Để giảm ảnh hưởng của rung động và nhiệt độ, máy POD được gắn chặt trên nền nhà bằng vít, thời gian nghỉ tối thiểu sau mỗi lần làm thực nghiệm là 15 phút. Sau tính toán quan hệ giữa lượng mòn của mẫu với thời gian tiếp xúc được vẽ lại như đồ thị hình 10. PHÂN TÍCH KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Các kết quả về hệ số ma sát và lượng mòn trên các mẫu thử được cho trong bảng 1 và bảng 2 trong phần phụ lục và trên đồ thị hình 9 và 10. Có thể thấy qua biểu đồ hệ số ma sát hình 9 mẫu được mạ có hệ số ma sát nhỏ hơn mẫu chưa được mạ khoảng 30%. Sau khoảng 5 chu kỳ kiểm tra (mỗi chu kỳ ≈34 phút), do mẫu kiểm tra được mài nhẵn nên hệ số ma sát đạt tới giá trị ổn định. Mẫu mạ là 0,01 và mẫu chưa mạ là khoảng 0,027. Biểu đồ lượng mòn thu được rất tương đồng với biểu đồ lượng mòn của các chi tiết máy theo lý thuyết. Có một chú ý là với mẫu mạ số 4 có thể nhận thấy khi đạt tới 1 giá trị lớn của số vòng quay tức là lúc này giá trị lượng mòn tăng rất chậm, đây là điều đáng quan tâm để phát triển khả năng chống mòn cho các vật liệu. Các nhà kỹ thuật có thể kiểm tra cơ tính của bề mặt chốt và đĩa lúc này, sau đó phân tích để đưa ra ý tưởng chế tạo các bề mặt tương tự nhằm tăng khả năng chịu mòn cho sản phẩm. Hình 9. Quan hệ S-µ Hình 10. Quan hệ S-u Nguyễn Thị Quốc Dung và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 118(04): 29 - 36 34 KẾT LUẬN Các kết quả thử nghiệm cho thấy máy POD thiết kế đáp ứng được yêu cầu cần thiết như giá thành rẻ, hoạt động tin cậy. Nguyên lý vận hành máy rất đơn giản phù hợp với năng lực của sinh viên, dễ dàng thay đổi các thông số đầu vào để kiểm tra tính chất bề mặt trong những điều kiện khác nhau. Khả năng mở rộng tính năng của máy rất dễ dàng để tăng tiện ích cho máy, như lắp thêm bộ biến tần cho động cơ, có đồng hồ đếm số vòng quay của đĩa Tuy nhiên chắc chắn sẽ làm tăng giá thành của máy. Thí nghiệm tiến hành trên các mẫu hợp kim 09CrSi cho thấy: để tăng khả năng chống mòn của bề mặt tiếp xúc, các mẫu được mạ Composite Al2O3 – Ni cho thấy tính ưu việt rõ rệt về khả năng chịu mòn của lớp mạ. Hệ số ma sát giảm khoản 30 % và khả năng chống mòn tăng khoảng 50%. Tuy nhiên đề tài mới chỉ đưa ra nghiên cứu ở cùng một tải trọng và một tốc độ quay xác định của động cơ. Các yếu tố về nhiệt độ, độ ẩm của môi trường không được kể đến. Do đó độ chính xác của thí nghiệm chưa thể hoàn toàn chắc chắn. Hơn nữa để đảm bảo giá thành của máy thấp nhóm tác giả cũng loại bỏ khá nhiều tiện ích cho máy như máy tính chuyên dùng tích hợp trên máy (sử dụng laptop), bộ đếm số vòng quay, bộ biến tần thay đổi tốc độ động cơ. Bảng 1. Quan hệ giữa số vòng quay (thời gian tiếp xúc) và hệ số ma sát của vật liệu Tải trọng tác dụng 10N Lần đo Số vòng quay Mẫu số 1(chưa mạ) Mẫu số 2 (chưa mạ) Mẫu số 1( mạ) Mẫu số 2( mạ) Fms µ Fms µ Fms µ Fms µ 1 1000 2.2 0.22 2 0.2 1.5 0.15 1.6 0.16 2 2000 1.6 0.16 1.4 0.14 1.02 0.1 1.03 0.1 3 3000 1.1 0.11 1.02 0.102 0.5 0.05 0.5 0.05 4 4000 0.5 0.05 0.6 0.06 0.3 0.03 0.32 0.03 5 5000 0.31 0.031 0.3 0.03 0.12 0.01 0.14 0.01 6 6000 0.29 0.029 0.29 0.029 0.11 0.01 0.12 0.01 7 7000 0.28 0.028 0.28 0.028 0.1 0.01 0.11 0.01 8 8000 0.27 0.027 0.27 0.027 0.1 0.01 0.1 0.01 Tải trọng tác dụng 20N Lần đo Số vòng quay Mẫu số 1(chưa mạ) Mẫu số 2 (chưa mạ) Mẫu số 1( mạ) Mẫu số 2( mạ) Fms µ Fms µ Fms µ Fms µ 1 1000 2.1 0.21 2.3 0.23 1.51 0.15 1.6 0.16 2 2000 1.8 0.18 1.14 0.114 1.02 0.1 1.03 0.1 3 3000 1.1 0.11 1.03 0.103 0.5 0.05 0.5 0.05 4 4000 0.6 0.06 0.61 0.061 0.3 0.03 0.32 0.03 5 5000 0.33 0.033 0.32 0.032 0.12 0.01 0.14 0.01 6 6000 0.24 0.024 0.29 0.029 0.11 0.01 0.12 0.01 7 7000 0.23 0.023 0.28 0.028 0.1 0.01 0.11 0.01 8 8000 0.24 0.024 0.26 0.026 0.1 0.01 0.1 0.01 Nguyễn Thị Quốc Dung và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 118(04): 29 - 36 35 Bảng 2. Quan hệ giữa số vòng quay (thời gian tiếp xúc) với lượng mòn Lượng mòn mẫu chưa được mạ Al2O3 - Ni (mm3) Lần đo Số vòng quay mẫu số 1 mẫu số 2 mẫu số 3 mẫu số 4 1 250 1.5 1.503 1.533 1.498 2 500 2 2.06 2.07 2.02 3 1000 2.88 2.872 2.923 2.924 4 1500 3.243 3.433 3.523 3.613 5 2000 3.643 4.02 4.03 4.34 6 2500 4.243 4.83 4.89 5.31 7 3000 5.02 5.14 5.202 6.01 8 3500 5.32 6.03 6.5 7.02 9 4000 6.12 7.12 7.5 7.98 10 4500 6.32 7.32 7.7 8.18 Lượng mòn mẫu đã mạ Al2O3 - Ni (mm3) Lần đo Số vòng quay mẫu số 1 mẫu số 2 mẫu số 3 mẫu số 4 1 250 0.72 0.8 0.81 0.85 2 500 0.8 0.92 0.91 1.12 3 1000 1.01 1.08 1.3 1.35 4 1500 1.5 1.62 1.67 1.77 5 2000 1.89 1.97 2.02 2.13 6 2500 2.23 2.33 2.38 2.5 7 3000 2.51 2.63 2.69 2.76 8 3500 2.65 2.71 2.77 2.9 9 4000 2.88 3.01 3.03 3.31 10 4500 3.02 3.08 3.15 3.45 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. P.Q. Thế, N. Đ. Bình, T. M. Đức, Ảnh hưởng của các thông số quá trình tới độ cứng tế vi của lớp mạ composite, Tạp chí khoa học và công nghệ ĐHTN, số 78, trang 3-7, 2011 [2]. Indira Rajagopal, Composite Coatings, Surface Modification Technologie, Marcel Dekker, Inc, New York, 1989 [3]. Hovestad.A, Jansen. L.J.J, Electrochemical Co-deposition of Inert Particles in a Metallic Matrix, Journal of Applied Electrochemistry, Vol 25, pp.1-8; 2005 [4]. Kuo.S.L, Effect of Nickel Ion Concentration on Ni/Al2O3 composite coatings, Journal of Chinese Insititute of Engineers, Vol 28, No.1, pp.1-8; 2005 [5]. P.Q. Thế, N.Đ. Bình, T.M. Đức, Mạ composite Ni-Al2O3-giải pháp kỹ thuật nâng cao khả năng chống mòn của lớp mạ Ni, Tạp chí khoa học và công nghệ ĐHTN, số 78, trang 13-16, 2011 [6]. D. Fawcett, A Textbook of Histology, W.B. Saunders Co., Sprieger,PA, 1986 [7]. D.B. Burr, R.B. Martin, Structure, Function and Adaptation of Compact Bone, Raven Press, New York, 1989 [8]. S. Weiner, H.D. Wagner, The material bone: structure–mechanical function relations, Annu. Rev. Mater. Sci. 28 (1998) Nguyễn Thị Quốc Dung và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 118(04): 29 - 36 36 SUMMARY DESIGN AND MANUFACTURING A LABORATORY EQUIPMENT TO JUDGE POSSIBILITY WEARPROOF OF HARDENING COATING Nguyen Thi Quoc Dung*, Ly Viet Anh, Le Van Nhat, Nguyen Dinh An College of Technology – TNU The inspection, and assessment the quality and characteristics of the surfaces are very important role, especially when coating technology increases durable surface increasingly wide applications. This paper presents a study and manufacturing a equipment to test about wear and characteristics of friction surface Pin-on-Disc (POD). The laboratory equipment has construction and simple operation principle. It is meet the requirement assess resistant towear and friction characteristics of the surface materials. Especially, this machine is suitable for testing on the surface layer which is very thin materials such as coatings with a thickness of only a few nanometers. Key words: POD, wear rate, posibility wearproof, coefficient of friction, coating. Ngày nhận bài: 13/3/2014; Ngày phản biện: 15/3/2014; Ngày duyệt đăng: 25/3/2014 Phản biện khoa học: TS. Nguyễn Khắc Tuân – Trường ĐH Kỹ thuật Công nghiệp – ĐH Thái Nguyên * Tel: 0915308818; Email: quocdungktcn@yahoo.com.vn

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfthiet_ke_che_tao_thiet_bi_thi_nghiem_kiem_tra_dac_tinh_ma_sa.pdf