Ocena mozliwości poprawy odporności na zużycie sworzni tłokowych silników spalinowych przez nawęglanie laserowe
[ 1 ] Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, Politechnika Poznańska | [ D ] phd student
[ 1 ] Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
[ 1 ] Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
EN Evaluation of the Possibility of an Increase in Wear Resistance of Piston Pins in Combustion Engines Using the Method of Laser Carburizing
DE Die Bewertung der Verbesserungs Möglichkeit der Beständigkeit auf dem Verbrauch von Kolbenbolzen in Kolbenmotoren mit Hilfe der Laserkohlung
polish
PL Problemem badawczym podjętym w pracy było sprawdzenie odporności na zużycie sworzni tłokowych silników spalinowych przez nawęglanie laserowe. W tym celu przeprowadzono modelowe, porównawcze badania odporności na zużycie przez tarcie próbek nawęglanych laserowo, nawęglanych konwencjonalnie i hartowanych objętościowo. Przed zrealizowaniem badań zużyciowych konieczne było opanowanie nawęglania laserowego stali niskowęglowej (16MnCr5) stosowanej w produkcji sworzni tłokowych. Ponadto w pracy dokonano oceny zużycia (głębokości wytarcia) sworzni tłokowych po eksploatacji w celu wyznaczenia minimalnej grubości warstwy powierzchniowej tych elementów, która winna mieć zwiększoną odporność na procesy zużycia. W efekcie podjętego problemu badawczego przeanalizowano rolę sworzni tłokowych w układzie korbowym silników spalinowych oraz stosowane metody inżynierii powierzchni utwardzania ich warstwy powierzchniowej. Opisano również procesy hartowania i stopowania laserowego, między innymi możliwość nawęglania laserowego stali niskowęglowej (16MnCr5). W pracy przedstawiono rozkłady zużycia wzdłuż tworzących badanych różnych sworzni tłokowych po eksploatacji oraz ich największe wartości głębokości wytarcia pod piastami tłoka i główką korbowodu. W badaniach nawęglania laserowego stali 16MnCr5 ustalono zależności między warunkami obróbki laserowej, a geometrią i własnościami strefy nawęglanej oraz określono optymalną grubość pasty nawęglającej nanoszonej na badaną stal. Wyniki modelowych badań odporności na zużycie przez tarcie na stanowisku T-05 dowiodły większej odporności na zużycie próbek po nawęglaniu laserowym spośród wszystkich badanych. Ta praca naukowa potwierdza, że zasadne było zaproponowanie nawęglania laserowego dla uzyskania warstwy powierzchniowej sworzni tłokowych charakteryzującej się podwyższoną trwałością eksploatacyjną.
EN Evaluation of the possibility of an increase in wear resistance of piston pins in combustion engines using the method of laser carburizing The research question of the dissertation was to verify the wear resistance of laser carburized piston pins in combustion engines. In order to verify the wear resistance, the thesis conducted studies which are a model, comparative testing of wear resistance of laser carburized, diffusively carburized and full hardened samples. Prior to conducting the studies, the technology of laser carburizing of low-carbon steel (16MnCr5) which is used in manufacturing of piston pins was mastered. Moreover, the thesis evaluates wear resistance in terms of the wear depth of piston pins after operation in order to determine the minimum thickness of surface layer of increased wear ability. As it has followed from the thesis' research question, the thesis analyzed the role of piston pins in the crank and rocker mechanism of combustion engine as well as reviewed the surface engineering methods which are employed in hardening of surface layer of piston pin. Laser hardening and alloying were described, and possibility of laser carburizing of low-carbon steel (16MnCr5) was explored. The thesis presents wear distributions along the generating line of various piston pins after using them. The highest wear values were recorded in the area of piston hub and connecting rod head. The studies in laser carburizing of 16MnCr5 steel allowed to establish a relationship between the leaser treatment conditions and geometry along with the properties of the carburized zone. Furthermore, the optimum thickness of carburizing coating was determined. The results of model testing of wear resistance conducted on the T-05 test stand demonstrated that laser carburizing results were the best in terms of an increase in wear resistance in comparison with full hardening and with diffusive carburization. Summing up, the submitted thesis verified that proposing the method of laser carburizing for increasing wear resistance of the layer surface of piston pins was justified and well- grounded.
DE Die Bewertung der Verbesserungs Möglichkeit der Beständigkeit auf dem Verbrauch von Kolbenbolzen in Kolbenmotoren mit Hilfe der Laserkohlung Das Untersuchungproblem in dieser Doktorarbeit war die Überprüfung der Beständigkeit auf dem Verbrauch von Kolbenbolzen in Kolbenmotoren mit Hilfe der Laserkohlung. Zu diesem Zweck wurden die Vergleichsuntersuchung Beständigkeit auf dem Verbrauch die Diffusionkohlen, Laserkohlen und Volumenhärten Probestücke aus den 16MnCr5 Stahl durchgeführt. Vor der Vergleichsuntersuchung der Beständigkeit auf den Verbrauch wurde das Laserkohlungverfahren des 16MnCr5 Stahl beherrscht. In die Arbeit wurde ebenfalls die Bewertung maximale Verbrauchwerte von Kolbenbolzen nach Betrieb durchgeführt. Man hat folglich die Rolle den Kolbenbolzen in Kurbelsystem den Kolbenmotoren und auch die Anwendemethoden die Fläche Ingenieurwissenschaft die Härtung Kolbenbolzen analysieren. Man hat auch des Verfahren der Laserhärtung und Laserstoppung, unter anderem die Möglichkeit der Laserkohlung des 16MnCr5 Stahl beschrieben. In die Arbeit wurden die Verbrauchzerlegung von Kolbenbolzen in Kolbenmotoren nach Betrieb und die maximale Verbrauchwerte dem Pleuelstangenagelkopf und den Kolbennabe vorgestellt. In der Untersuchung von Laserkohlung des 16MnCr5 Stahl wurden die Abhängigkeiten zwischen den Laserbearbeitungverhältnissen und der Schmelzungzonegeometrie festgesetzt. Die Untersuchung ergaben, ergaben, dass die Laserkohlung auf die ziemlich Verbesserung der Beständigkeit auf dem Verbrauch im Verhältnis zu Volumenhärtung und auch Diffusionkohlung fliesst. Diese Wissenschaftsarbeit bestätigt, dass man eigentlich die Vorschlagung Laserkohlung für die Erlangung Deckschicht von Kolbenbolzen um die vergrössere Betriebsbeständigkeit unter war.
97
DrOIN 1062
no permission to download file
archive
Józef Jasiński
Częstochowa, Polska
21.04.2008
polish
no permission to download file
archive
Karol Nadolny
Poznań, Polska
01.03.2008
polish
no permission to download file
archive
dissertation
Poznań, Polska
26.05.2008