Zużycie stali 100Cr6 określane jej twardością i parametrami wymuszeń w warunkach smarowania olejem Transol 150 z dodatkiem 3% MoS2

W pracy przedstawiono badania tribologiczne, które przeprowadzono planowanym eksperymentem wykorzystując plan rotalny dla trzech zmiennych niezależnych, tj. nacisku pH, prędkości poślizgu v i twardości kulek H ze stali 100Cr6. Przyjęty zakres twardości (24–62 HRC) odzwierciedla cały zakres twardości stosowanych w budowie przekładni zębatych. Za wielkość wyjściową (kryterialną) eksperymentu przyjęto zużycie kulek określone średnicą śladu wytarcia nieruchomych kulek. Zużycie to mierzono po drodze tarcia s = 33,4 m. Kompozycję smarową przygotowywano mieszając 3% MoS2 (określane wagowo) z olejem Transol 150. Testy prowadzono na aparacie czterokulowym. Do matematycznego opisu zależności pomiędzy wielkościami wejściowymi i wyjściowymi, zmierzonymi podczas eksperymentu zastosowano analizę regresji. Jako funkcji aproksymującej wyniki badań przyjęto wielomian drugiego stopnia ze współdziałaniem pierwszego rzędu. Opracowano funkcję zużycia d = f(pH, v, H) dla skojarzeń ślizgowych pracujących przy styku skoncentrowanym punktowym. Zauważono istotny wpływ twardości na zużycie kulek. Stwierdzono, że związek ten nie jest jednoznaczny ale ściśle uzależniony od charakteru parametrów wymuszeń. Powiązanie twardości z wymuszeniami zewnętrznymi pozwoliło zaobserwować, że otrzymana funkcja d = f(pH, v, H) nie jest monotoniczna, lecz posiada ekstremum.

---

Tribological investigations, which were carried out using a rotatable plan for three independent variables (pressure pH, sliding velocity v, and ball hardness H made of 100Cr6 steel), are presented in this paper. The assumed range of the hardness (24 – 62 HRC) reflects the whole area of the hardness applied in the construction of the toothed gear. The diameter of the ball wear marks was accepted as the output criterion of the experiment with the friction path equal to 33.4 meters. Lubricants were made by mixing of 3% of MoS2 (determine by weight) with oil Transol 150. The tests were carried out using a 4-ball apparatus. The results of these experiments (input vs. output) were evaluated using regression analysis. A quadratic polynomial was employed as the approximation function. The wear function d=f(pH,v,H) for sliding nodes working with concentrated contact point was worked out. Significant influence of the magnitude on wear was reported. It was found that this relation is ambiguous and depends on external input function. The binding of hardness together with external input function shows that the obtained function d = f(pH, v, H) is not monotonic but has an extremum.