The present work deals with the high-temperature tribological characterization of hard anodised EN AW-5754 plates. Wear tests in ball-on-plate configuration were conducted in dry sliding conditions. A constant load of 5 N was applied and a 2 Hz frequency was chosen for linear reciprocating motion according to ASTM G133 standard. AISI 52100 (UNI EN 100Cr6) steel balls with 6 mm in diameter were used as counterbodies. Controlled temperatures equal to 23 (i.e., room temperature), 80 and 160 °C were selected to investigate their influence on tribological properties. To monitor possible changes in the wear mechanisms occurring in time, tests intervals of 10, 20, 30 and 40 minutes were selected. A 3-D optical non-contact profilometer was used to determine the worn volume from the anodised plates. Similarly, the steel balls were weighted using a precision balance to calculate their mass loss. Results suggest that the temperature influences the predominant wear mechanism.

Il presente lavoro riguarda lo studio del comportamento tribologico alle alte temperature di una lega di alluminio EN AW-5754 sottoposta ad ossidazione anodica. I test tribologici sono stati condotti in modalità ball-on-plate in condizioni non lubrificate. La lega, sotto forma di piastrine, è stata opportunamente anodizzata mentre sfere di acciaio UNI EN 100Cr6 con diametro di 6 mm sono state utilizzate come controparte. È stato applicato un carico costante pari a 5 N ed è stata scelta una frequenza di 2 Hz per il moto alternativo lineare secondo lo standard ASTM G133. Per valutare l’effetto della temperatura sono state scelte temperature controllate pari a 23 (cioè temperatura ambiente), 80 e 160 °C. Inoltre, al fine di monitorare eventuali cambiamenti nei meccanismi di usura nel corso delle prove, sono stati scelti intervalli di prova di 10, 20, 30 e 40 minuti. Per la quantificazione dell’usura sono stati utilizzati rispettivamente un profilometro ottico per le piastrine, e una bilancia analitica di precisione per misurare la perdita di peso delle sfere. I risultati suggeriscono che il meccanismo di usura predominante è funzione della temperatura di prova.

High-temperature tribological properties of hard anodised EN AW-5754 aluminium alloy

E. Baroni;A. Fortini;C. Soffritti;M. Merlin;G. L. Garagnani;
2024

Abstract

The present work deals with the high-temperature tribological characterization of hard anodised EN AW-5754 plates. Wear tests in ball-on-plate configuration were conducted in dry sliding conditions. A constant load of 5 N was applied and a 2 Hz frequency was chosen for linear reciprocating motion according to ASTM G133 standard. AISI 52100 (UNI EN 100Cr6) steel balls with 6 mm in diameter were used as counterbodies. Controlled temperatures equal to 23 (i.e., room temperature), 80 and 160 °C were selected to investigate their influence on tribological properties. To monitor possible changes in the wear mechanisms occurring in time, tests intervals of 10, 20, 30 and 40 minutes were selected. A 3-D optical non-contact profilometer was used to determine the worn volume from the anodised plates. Similarly, the steel balls were weighted using a precision balance to calculate their mass loss. Results suggest that the temperature influences the predominant wear mechanism.
2024
Il presente lavoro riguarda lo studio del comportamento tribologico alle alte temperature di una lega di alluminio EN AW-5754 sottoposta ad ossidazione anodica. I test tribologici sono stati condotti in modalità ball-on-plate in condizioni non lubrificate. La lega, sotto forma di piastrine, è stata opportunamente anodizzata mentre sfere di acciaio UNI EN 100Cr6 con diametro di 6 mm sono state utilizzate come controparte. È stato applicato un carico costante pari a 5 N ed è stata scelta una frequenza di 2 Hz per il moto alternativo lineare secondo lo standard ASTM G133. Per valutare l’effetto della temperatura sono state scelte temperature controllate pari a 23 (cioè temperatura ambiente), 80 e 160 °C. Inoltre, al fine di monitorare eventuali cambiamenti nei meccanismi di usura nel corso delle prove, sono stati scelti intervalli di prova di 10, 20, 30 e 40 minuti. Per la quantificazione dell’usura sono stati utilizzati rispettivamente un profilometro ottico per le piastrine, e una bilancia analitica di precisione per misurare la perdita di peso delle sfere. I risultati suggeriscono che il meccanismo di usura predominante è funzione della temperatura di prova.
Aluminium alloy, Hard anodising, Wear, Ball-on-plate, High temperature, Microstructure
Lega di alluminio, Ossidazione anodica, Usura, Ball-on-plate, Alte temperature, Microstruttura
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/11392/2573731
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