trinties porų dilimo procesai - Kauno technologijos universitetas

KAUNO TECHNOLOGIJOS UNIVERSITETAS
Vytenis JANKAUSKAS
TRINTIES PORŲ DILIMO PROCESAI
Habilitacijos procedūrai teikiamų mokslo darbų apžvalga
Technologijos mokslai, mechanikos inžinerija (09T)
Kaunas, 2008

TURINYS
ĮVADAS ................................................................................................... 4
1. PLIENŲ IR APVIRINTŲ SLUOKSNIŲ ABRAZYVINIO DILIMO
PROCESŲ TYRIMAS ......................................................................... 8
1.1. Dilimo esant mažam kontaktiniam slėgiui ir abrazyvo
masėje tyrimas ............................................................................ 9
1.2. Dilimo esant dideliam kontaktiniam slėgiui tyrimas ...................... 11
1.3. Erozinio dilimo tyrimas ................................................................. 12
1.4. Mašinų elementų dilimo gamybinis bandymas ............................ 14
2. ELEKTROIMPULSINIU UŽPURŠKIMU
SUDARYTŲ DANGŲ TYRIMAS ......................................................... 14
2.1. Plienų dangų sudarymo, stiprinimo ir dilimo tyrimas .................... 16
2.1.1. Dangų savybės ................................................................. 16
2.1.2. Kryptingu elektroimpulsiniu užpurškimu sudarytų
dangų savybės .................................................................. 18
2.1.3. Dangų stiprinimas ............................................................. 18
2.2. Daugiasluoksnių vario ir žalvario dangų savybės ........................ 19
2.3. Vario mikrodangų savybės ........................................................... 21
3. PLASTIŠKŲJŲ METALŲ NANOSTRUKTŪRINIŲ DANGŲ IR
DALELIŲ FORMAVIMAS ELEKTROIMPULSINIU PURŠKIMU .......... 22
4. TEPAMŲJŲ MEDŽIAGŲ SU NANODALELĖMIS
NAUDOJIMAS TRINTIES POROSE ................................................... 23
5. BIOLOGINĖS KILMĖS TEPAMŲJŲ MEDŽIAGŲ NAUDOJIMO
TRINTIES POROMS TEPTI TYRIMAS .............................................. 24
TYRIMŲ REZULTATŲ APIBENDRINIMAS ............................................. 25
MOKSLINIŲ PROJEKTŲ, KURIŲ REZULTATAI YRA
PANAUDOTI APŽVALGOJE, SĄRAŠAS ................................................ 26
TOLESNIŲ TYRIMŲ PERSPEKTYVOS .................................................. 26
HABILITACIJOS PROCEDŪRAI TEIKIAMŲ SVARBIAUSIŲ
MOKSLO DARBŲ SĄRAŠAS .................................................................. 27
CITUOJAMI MOKSLO DARBAI ............................................................... 31
3

ĮVADAS
Nagrinėjama problema ir jos aktualumas
Pačių moderniausių žemės ūkio mašinų ir įrenginių darbingumui daugiausia
įtakos turi trinties procesai jų kinematinėse porose bei sąlytyje su technologine
aplinka. Trinties porų darbingumas formuojamas mašinas projektuojant ir gaminant,
palaikomas techniškai prižiūrint ir remontuojant, o realizuojamas – mašiną naudojant.
Didžiulę įtaką mašinų patikimumui turi naudojimo sąlygos, techninės priežiūros
kokybė ir atlikimas laiku, taip pat žmogiškasis veiksnys. Yra žinoma, kad 30...40 %
visos išgaunamos energijos sunaudojama trinties ir dilimo nuostoliams įveikti [A1,
A2]. Nuostoliai, sukeliami trinties ir dilimo, aukšto gamybos lygio šalyse siekia
4...5 % nacionalinių pajamų [A1, A2]. 80...90 % mašinų gedimų priežastis yra jų
mazgų ir elementų nudilimas [A1]. Todėl mašinų, taip pat ir žemės ūkio mašinų,
darbingumo didinimas bei trinties nuostolių mažinimas yra labai svarbi šių dienų
problema. Didindami mašinos tribologinį patikimumą, kartu mažinsime žmogiškojo
veiksnio reikšmę mašinos darbingumui apskritai.
Trinties porų ilgaamžiškumą galima sėkmingai didinti kompleksiškai sprendžiant
konstrukcinius, naujų konstrukcinių bei tepamųjų medžiagų kūrimo klausimus.
Tribologinį patikimumą mažina mašinų gamybos tendencijos gaminti mažiau
medžiagų imlias mašinas, todėl didėja mašinų elementų lyginamosios apkrovos ir
greičiai. Čia darbingumui užtikrinti reikalingi ir optimalūs mechaninio bei terminio
apdirbimo metodai, naujos medžiagos ir darbinių paviršių dangos. Tik optimalus
konstrukcijos, gamybos technologijos ir naudojimo režimų derinys leis iki minimumo
sumažinti lyginamąsias mašinos naudojimo išlaidas. Todėl svarbu kurti ir tirti naujas
medžiagas, modifikuoti trinties paviršius ir atlikti tribotechninius tyrimus.
Žmonijos patirtis pažįstant trinties ir dilimo reiškinius siekia kelis tūkstančius
metų, tačiau terminas „tribologija“ (gr. „tribos“ – trintis, „logos“ – mokslas) ištartas
visiškai neseniai. Tik 1966 metais jį pirmasis pavartojo britų profesorius H. Peter
Jost. Šis mokslininkas dabar yra svarbiausios tribologų organizacijos – Tarptautinės
tribologų tarybos (ITC) prezidentas.
Abrazyvinis dilimas yra seniai žinoma, todėl daug tyrinėta, labai paplitusi,
intensyvi ir daugiausia nuostolių daranti dilimo rūšis [A3]. Viena iš efektyviausių apsaugos
nuo abrazyvinio dilimo priemonių yra konstrukcinė apsauga, neleidžianti abrazyvui
patekti ant trinties porų paviršių, tačiau kasant ar dirbant dirvą to išvengti
neįmanoma. Mašinų elementų dilimo greitis gali siekti 130–12700 μm/h [A4]. To
priežastis yra natūralus didelis abrazyvinių medžiagų kietumas (pvz., labiausiai paplitusių
SiO2 kietumas yra - 11,5 GPa, Al2O3 – 21 GPa), kuris yra didesnis už plačiai
naudojamų termiškai ar termochemiškai apdirbtų konstrukcinių plienų kietumą (iki 8
GPa) [A5]. Abrazyvinio dilimo žala mažinama didinant su abrazyvine terpe sąveikaujančių
mašinų elementų kietumą, pvz., elektrolankiniu apvirinimu. Vienas efektyviausių
apvirintų sluoksnių dilimo mažinimo metodų – didinti karbidų (Fe3C
950...1100 HV, Cr23C6 1100...1300 HV, Mo2C ar WC 1500...2000 HV) kiekį, juos
stambinti ir stiprinti matricą [A5, A6].
4

Dilimo, taip pat ir abrazyvinio, tyrimai vykdyti ir Lietuvoje: pjovimo įrankių
darbines briaunas, apvirindami miltelinėmis kompozicijomis formavo ir jų dilimą vertino
doc. P. Ambroza su bendradarbiais [A7], doc. V. Serapinas tyrė mašinų kinematinėse
porose vykstančius procesus [A8], prof. J. Padgurskas – trinties paviršių
neabrazyvinį antifrikcinį baigiamąjį apdirbimą, fluoro oligomerų ir kitų medžiagų įtaką
trinties porų darbui [A9]. Daugiausia nuopelnų tribologijos mokslui Lietuvoje turi
prof. V. Vekteris, kuriam už darbų ciklą „Mechatroninės mašinų inžinerijos tribologinių
sistemų tyrimai“ buvo paskirta 2007 m. Lietuvos mokslo premija [A10].
Vertinant Rusijos ir Vakarų Europos, taip pat JAV abrazyvinio dilimo tyrimų
metodikas, matyti nemaža skirtumų. Pagrindiniai grynųjų metalų ir plienų (įskaitant
termiškai apdirbtus) abrazyvinio dilimo dėsningumai aprašyti XX a. viduryje rusų
mokslininkų M. Chruščiov'o ir Babičev‘o (rus. М.М. Хрущов, М.А. Бабичев) darbuose
[A6]. Šie dėsningumai rodo, kad plienų dilimas tiesiogiai priklauso nuo jų anglingumo
ir kietumo – kuo plienai anglingesni ir kietesni, tuo jie atsparesni dilimui. Tokioms išvadoms
pritaria ir Vakarų Europos šalių mokslininkai. Tačiau neretai pamirštama, kad
šie dėsniai yra nustatyti dilinant įtvirtintu abrazyvu (abrazyviniu popieriumi), ir jais remiamasi
daug plačiau nei derėtų. Realiomis darbo sąlygomis šio bandymo režimai atkartojami
retai. Vakarietiška patirtis (pvz., įteisinta standartu ASTM G65) yra lankstesnė
– tuo pačiu bandymų įrenginiu pagal realias darbo sąlygas galima modeliuoti ir
mažą, ir didelį kontaktinį slėgį metalo ir abrazyvo trinties porose. Pagal ASTM G65
darbo rato skersmuo 229 mm, bandomas mėginio paviršius yra vertikalus, o abrazyvas
į mėginio ir darbo rato tarpą tiekiamas vertikaliai. Taikant analogišką Rusijos
standartą (ГОСТ 23.028), iš esmės skiriasi naudojamo įrenginio konstrukcija – darbo
rato skersmuo yra tik 48...50 mm bandomas paviršius yra horizontalus, o abrazyvas
tiekiamas horizontaliai, t. y. pilamas ant mėginio šalia darbo rato. Todėl rezultatas gali
būti itin nestabilus. Realiomis sąlygomis dažnai pasitaikanti dilimo rūšis yra abrazyvinis
dilimas esant mažam kontaktiniam slėgiui arba dilimas abrazyvo masėje. Šiuo atveju
gaunamas kitoks rezultatas, ypač tada, kai, esant mažam kontaktiniam slėgiui,
ima vyrauti irimas dėl paviršinių sluoksnių deformavimo ar perdeformavimo, t. y. nuovargio
procesai. Šiandien Vakarų Europoje abrazyvinio dilimo procesus intensyviausiai
tyrinėja Kembridžo universiteto profesorius I. M. Hutchings [11].
Vertinant abrazyvinį dilimą tyrinėjama ir abrazyvų (abrazyvo rūšies, abrazyvo
dalelių dydžio ir jų formos), ir dylančiosios medžiagos (keramikos, metalų ir kitų
konstrukcinių medžiagų bei jų lydinių sudėties, kietumo, struktūros, grūdėtumo ir
kt.) charakteristikų ir aplinkos (dalelių greičio ir jų kontaktinės apkrovos, temperatūros,
drėgnumo ir kt.) veiksnių įtaka dilimui.
Slydimo trinties porų darbingumą ypač padidina varis ir jo lydiniai [A12,
A13], tačiau daug didesnes apkrovas gali atlaikyti šių medžiagų dangos, gautos
koncentruotos energijos metodu – elektroimpulsiniu užpurškimu (EIU). Šių dangų,
naudojamų mišrios trinties porose, trinties nuostoliai labai maži, jos itin sparčiai prisitaiko
prie apkrovos pokyčio – trinties koeficientas mažėja iki skystai trinčiai artimo
dydžio. Šios dangos, ypač mikrometrinės, yra ypač jautrios trinties poveikiui ir leidžia
lengvai susidaryti selektyvaus pernešimo (nedilumo) efektui.
5

Trinties porų darbingumo padidinimui, į alyvas pradėta dėti plastiškųjų metalų
(Cu, Sn, Zn ir kt.) nanometrinio dydžio dalelių priedų, tačiau ne visada ir ne visomis
naudojimo sąlygomis jie yra efektyvūs, o neretai veikia kaip abrazyvinės medžiagos
[A14, A15].
Efektyvi, ES skatinama tirti ir plėtoti tribologinių porų darbingumo didinimo
priemonė – biologinės kilmės (biologiškai skalių, t. y. augalinės ir gyvūninės kilmės)
tepamosios medžiagos. Nors šioms medžiagoms būdingos geros tepamosios, dilimo
slopinamosios savybės, kurias modifikuojant galima pagerinti iki kokybiškų pusiau
sintetinių alyvų lygmens, tačiau jų korozinį aktyvumą, ilgaamžiškumą (oksidavimąsi),
agresyvumą nemetalinėms konstrukcinėms mašinų dalims dar reikia išsamiai
tirti [A16, A17].
Be čia nurodytų tyrimų prioritetų, svarbu tobulinti dangų technologijų įrangą,
naujų medžiagų gamybos technologijas ir jų įrangą.
Tyrimų tikslas ir uždaviniai
Pagrindinis tyrimų tikslas – sukurti prielaidas (dangas, medžiagas bei technologijas)
mažinti mašinų trinties porų dilimo procesų intensyvumą, trinties nuostolius
ir elementų nudilimą.
Tikslui pasiekti reikėjo spręsti šiuos uždavinius:
o ištirti geležies pagrindu apvirintų Fe-C-Cr, Fe-C-Cr-B, Fe-C-Cr-Mo sluoksnių abrazyvinį
dilimą esant mažam bei dideliam kontaktiniam slėgiui; ištirti nudilusių
paviršių mikrogeometrinių parametrų ir nudilimo dydžio sąryšį; ištirti dirvos dirbimo
mašinų elementų, apvirintų įvairių sudėčių sluoksniais, dilimą;
o ištirti EIU gautų plienų dangų savybes ir elektromechaninio bei lazerinio stiprinimo
galimybes;
o ištirti slydimo trinties porų su EIU sudarytomis vario bei žalvario dangomis trinties
koeficientą, apkrovimo galimybę esant ribiniam tepimui;
o ištirti plastiškųjų metalų nanodalelių gamybos elektroimpulsiniu purškimu galimybę
ir įvertinti slydimo trinties porų „plienas – plienas“, tepamų alyvomis su šių
nanodalelių priedais, dilimą;
o ištirti biologiškai skalių alyvų dilimo slopinimo ir kt. savybes.
Tyrimų objektas ir metodai
Tyrimų objektas – trinties poros, sudarytos iš dviejų ar daugiau trinties paviršių,
ir jų tepamosios medžiagos. Tiriant buvo registruojami triboporų darbo režimų
parametrai, analizuojamas jų sąryšis su nudilimu, ribine apkrova, paviršių savybių
pokyčiais. Eksperimentiniai tyrimai buvo atliekami naudojant standartinius metodus.
Tyrimams naudotos sukurtos ir komercinės apvirinimo medžiagos, EIU sudarytos
dangos. Darbai buvo atlikti LŽŪU Mechanikos (iki 2001 m. Mašinų gamybos ir serviso)
katedroje, bendradarbiaujant su Kauno technologijos universitetu, Vilniaus
Gedimino technikos universitetu, Lietuvos energetikos institutu. Dalis tyrimų buvo
atlikta užsienyje – Rusijos Federacijos MA Sibiro skyriaus Stiprumo fizikos ir medžiagotyros
institute (Tomskas, Rusija), Talino technologijos universitete (Estija).
6

Tyrimų mokslinis naujumas ir originalumas
Nustatytas plienų bei apvirintų sluoksnių, dylančių abrazyvo terpėje esant mažam
kontaktiniam slėgiui, nudilimo dydžio ir paviršiaus mikrogeometrinių parametrų sąryšis.
Pasinaudojant nudilusio paviršiaus mikronelygumų kampu galima prognozuoti nudilimą.
Atlikti Fe-C-Cr, Fe-C-Cr-B ir kt. apvirintų sluoksnių tyrimai rodo, kad galima sumažinti
nudilimą 5...9,7 karto, palyginti su grūdintu boru mikrolegiruotu plienu (plačiausiai
abrazyvinio dilimo sąlygomis naudojama medžiaga). Pateikiama analitinė išraiška
nudilimo dydžiui nustatyti pasinaudojant apvirintų sluoksnių elementų koncentracijomis.
Specialiai sudaromas kompozicinių medžiagų išrankinis abrazyvinis dilimas
leidžia mažinti jų nudilimą, nes dalis mašinos elemento abrazyvinio dilimo proceso
virsta paviršinių abrazyvo sluoksnių vidine trintimi.
Su pagrindinėmis apvirinimo medžiagų grupėmis atlikti atsparumo abrazyviniam
dilimui tyrimai, esant mažam ir dideliam kontaktiniams slėgiams ir eroziniam
dilimui, bei gamybinis šių medžiagų išbandymas, atskaitos tašku laikant plačiausiai
žemės dirbimo darbams naudojamą boru mikrolegiruotą plieną.
EIU suformuotų daugiasluoksnių ir mikrometrinio storio vario bei žalvario
dangų trinties koeficientas yra kelis kartus mažesnis nei analogiškos sudėties valcuotų
medžiagų, jų linijinis nudilimas iki 13 kartų mažesnis, trinties koeficientas artimas
skystosios trinties koeficientui, o leistinas apkrovimas 3 kartus didesnis.
Trinties porų tepimo alyvas modifikuojant cinko nanodalelėmis, galima sumažinti
tiesioginių ir atvirkštinių trinties porų „plienas – plienas“ nudilimus, esant didelėms
kontaktinėms apkrovoms (adhezinio dilimo sąlygomis).
Tyrimų rezultatų aprobavimas
Tyrimų medžiaga pristatyta tarptautinėse konferencijose:
Lietuvoje, Kauno technologijos universitete – „Mechanika“ 1994, 1995, 1997,
1998, 1999, 2001, 2002, 2004, 2005, 2006 ir 2008 metais, „Materials Engineering–96”,
“Materials Engineering & Tribology 2002”, Lietuvos žemės ūkio universitete –
„BALTTRIB“ 1999, 2005 ir 2007 metais, „Žemės ūkio technika ir technologijos agenda
– 21 plotmėje“ (2003), „Žemės ūkio technologijų inžinerija“ 2004 ir 2006 metais, „Rapsų
panaudojimo galimybės“, 2007, Klaipėdos universitete „Mokslas ir gamyba“, 1996.
Užsienyje: Rygos TU (Latvija) „Materials Engineering & Balttrib 2001“; Vroclavo
TU (Lenkija) „Tribologia na progu trzeciego tysiąclecia“, 2002; Latvijos žemės ir miškų
ūkio akademijoje „Safe and economical agricultural technologies“, 2002; Rygos TU
„Engineering Materials & Tribology 2004“; Opolės TU (Krokuva, Lenkija) 2-ojoje tarptautinėje
„MSM 2006“ konferencijoje; Varšuvos TU (Lenkija) „E-MRS 2006“, Gesellschaft
für Tribologie e.V. (Göttingen, Vokietija), „47 Tribology-Fachtagung“, 2007.
Autoriaus indėlis
Visų apžvalgoje paminėtų mokslinių straipsnių bendraautoriams priklauso
po lygią tame straipsnyje paskelbtų tyrimų rezultatų dalį. Autorius organizavo daug
mokslinio tyrimo darbų, juos vykdė. Autoriaus indėlis taip pat yra susijęs su mokslinio
tyrimo darbų metodikos rengimu, dalyvavimu tyrimuose, duomenų kaupimu, apdorojimu
ir analize, mokslinės literatūros studijavimu, straipsnių rengimu spaudai
bei aprobavimu konferencijose.
7

1. PLIENŲ IR APVIRINTŲ SLUOKSNIŲ ABRAZYVINIO DILIMO
PROCESŲ TYRIMAS
Dilimas esant mažam ir dideliam kontaktiniams slėgiams modeliuotas pagal
ASTM G65-94 (1 pav.). Dilimas esant mažam kontaktiniam slėgiui modeliuotas
gumuotu darbo ratu (abrazyvo dalelių slėgį į paviršių lemia gumos kietumas ir dalelių
dydis bei forma), o dilimas esant dideliam kontaktiniam slėgiui modeliuotas plieniniu
darbo ratu. Pirmuoju atveju dilimą sukelia nuovargio, nano– ir mikropjovimo
procesai, o antruoju – pjovimas (minkštų) ir trapusis (kietų) paviršių ardymas. Dilimo
esant dideliam kontaktiniam slėgiui atveju paviršių kontaktinės apkrovos yra didesnės
už medžiagų stiprumo ribą (kvarcinis smėlis, kurio kietumas 11,5 GPa, trupinamas
tarp darbo rato ir mėginio paviršių).
1 pav. Pagal standartą ASTM-G65-94 atliekamo abrazyvinio dilimo tyrimo įrenginio schema:
1 – darbo ratas; 2 – abrazyvo tiekimo kanalas; 3 – mėginys; 4 – apkrova; 5 – kvarcinis smėlis
Skirtingo kietumo ir formos kūnų sąveikos slystant analizė įgalino padaryti
prielaidą, kad skirtingų mechaninių savybių plienų nudilimo dydis turi būti susijęs su
nudilusių paviršių mikrogeometrinėmis charakteristikomis. Tam patikrinti paruošti
skirtingo kietumo konstrukcinio plieno 45 (nuo 1600 iki 5700 MPa), įrankinio plieno
ХВГ (nuo 2500 iki 6500 MPa) bei Fe-C-Si-Cr-B apvirintų sluoksnių (nuo 4700 iki
7100 MPa) mėginiai, atlikti dilimo tyrimai, esant mažam kontaktiniam slėgiui, nustatytas
nudilimas, parametras Ra, užrašytos profilogramos.
Skirtingo kietumo mėginių parametras Ra nekito arba kitimo dėsningumo
nustatyti nepavyko. Nustatyta, kad šių medžiagų nudilimo dydis yra tiesiogiai susijęs
ir su kietumu, ir su dylančiojo paviršiaus mikrogeometriniu parametru SPQP
(spike parameter quadratic ). Parametras SPQP apskaičiuojamas pagal lygtį (1) [4]:
1 θ i
SPQ P = ∑cos
,
(1)
n n 2
čia n – matuotų mikronelygumų skaičius pasirinktame atstume; θi – nudilusio
paviršiaus profilogramoje išmatuotas i – ojo nelygumo viršūnės kampas (2 pav.).
Parametras SPQP tiesiškai susijęs su nudilimu (3 pav.). Todėl tikslinga sudaryti
plačiausiai naudojamų plienų SPQP dydžių duomenų bazę, kuria rekomen-
8

duojama naudotis vienodomis sąlygomis dirbančių elementų, pagamintų iš vienodos
medžiagos, bet skirtingo kietumo, nudilimams vertinti, kai kitų dilimo nustatymo
metodų (masių, linijinio ar kt.) negalima naudoti dėl analizuojamo elemento matmenų,
išardomumo ar kitų priežasčių.
Nudilimas, g
2 pav. Nudilusio paviršiaus profilio mikronelygumų kampo θ matavimo parametrui SPQP
apskaičiuoti principinė schema [4]
0,20
0,16
0,12
0,08
0,04
I = -1,43(SPQP) + 1,49
R 2 = 0,88
0,92 0,94 0,96 0,98
Paviršių apibūdinantis parametras SPQP
Nudilimas, g
0,06
0,04
0,02
0,00
I = 0,22(SPQP) - 0,16
R 2 = 0,89
0,82 0,86 0,90 0,94 0,98
Paviršių apibūdinantis parametras SPQP
a) b)
3 pav. Skirtingai termiškai apdirbto konstrukcinio plieno 45 (a) ir apvirintų Fe-C-Si-Cr-B
sluoksnių (b) nudilimo ir paviršiaus mikrogeometrinio parametro SPQP sąryšis [4]
1.1. Dilimo esant mažam kontaktiniam slėgiui ir abrazyvo masėje
tyrimas
Apvirintų sluoksnių abrazyvinio dilimo, esant mažam kontaktiniam slėgiui,
tyrimais nustatyta, kad [19]:
• Fe-C-Cr sluoksnių, turinčių 0,32...0,6 % anglies ir 4...9 % chromo, atsparumas
dilimui tesudaro 64...83 % grūdinto boru mikrolegiruoto plieno Hardox
400 (69 HRA) atsparumo dilimui, todėl gruntuose dirbančių mašinų dalių
šiomis medžiagomis stiprinti nerekomenduojama;
• Fe-C-Cr-B sluoksnių, turinčių 2,5...3,5 % anglies, legiruotų 25...30 % chromo,
0,2...0,3 % boro nudilimas sumažėja iki 3...5 kartų (palyginti su Hardox 400)
• Fe-C-Si-Cr-W-Mo-Nb sluoksnių, turinčių 2,5...3,5 % anglies, legiruotų 2...3 %
silicio, 20...22 % chromo, 4 % volframo, 8 % molibdeno ir 7 % niobio, nudilimas
sumažėja iki 9,7 karto (palyginti su Hardox 400).
Plūgų kaltų dilimo ir jų kainų (2005 m.) analizė parodė, kad vieno nudylančio
kilogramo metalo (paprastai, grūdinto boru mikrolegiruoto plieno) vertė yra 34
Lt/kg. Šią dylančiąją dalį pakeitus apvirintais sluoksniais, atsižvelgiant į jų dilimo po-
9

kytį, darbo ir medžiagų sąnaudas, nustatyta, kad išlaidas apvirinto sluoksnio masės
vienetui galima sumažinti iki 5,6 Lt/kg [19].
Apvirinimo medžiagų, naudojamų esant mažam kontaktiniam slėgiui, efektyvumas
tuo didesnis, kuo labiau jos legiruotos chromu, siliciu bei sunkialydžiais
metalais (V, W, Mo, Nb). Efektas proporcingas medžiagų kainai – kuo labiau
sluoksniai legiruoti, tuo jie brangesni, tačiau efektyviau mažina dilimą, o įvertinant
apvirinimo išlaidas, išvengtas remonto prastovas, efektas dar didesnis [5, 19].
Skirtingų sudėčių apvirintų sluoksnių nudilimas, esant mažam kontaktiniam
slėgiui, pateiktas 4 pav.
Nudilimas, g
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
1 sluoksnio 2 sluoksnio
1 2 3 4 5 6 7 8 E
Medžiagos kodas
4 pav. Apvirintų sluoksnių nudilimo, esant mažam kontaktiniam slėgiui (tyrimas pagal ASTM
G65-94): E – etalonas (plienas Hardox 400, 69 HRA); 1, 2 – mažai C, Si ir Cr turintys Fe-C-Si-
Cr sluoksniai; 3, 4 – daug C ir Cr turintys Fe-C-Cr sluoksniai; 5, 6 – daug C turintys, Cr, Si ir B
legiruoti Fe-C-Si-Cr-B sluoksniai; 7, 8 – daug C turintys, Cr, Si, W, V, Mo, Nb legiruoti
Fe-C-Cr-Si-V-Ti-W bei Fe-C-Cr-Si-W-Mo-Nb sluoksniai [19]
Apvirintų sluoksnių kietumo ir karbidus bei boridus sudarančių elementų
(Fe+Cr) ir (C+B) įtaka sluoksnių Fe-C-Cr-B atsparumui dilimui, esant mažam kontaktiniam
slėgiui, parodyta 5 paveiksle.
Nudilimas I, g
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
I = -0,0068 HRC + 0,464
R 2 = 0,71
35 45 55 65
Kietumas, HRC
Nudilimas I, g
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
I = 0,0043(Fe+Cr)/(C+B) - 0,076
R 2 = 0,95
0
20 30 40 50 60 70
Santykis (Fe+Cr)/(C+B)
a) b)
5 pav. Apvirintų Fe-C-Cr-B sluoksnių kietumo (a) ir karbidus bei boridus sudarančių elementų
(Fe+Cr) ir (C+B) (b) įtaka nudilimui [9]
10

Apvirintų sluoksnių Fe-C-Cr-B abrazyvinį dilimą esant mažam kontaktiniam
slėgiui tiksliausiai apibūdina [9]:
• sluoksnio komponentų (Fe+Cr) ir (C+B), t. y. karbidus bei boridus sudarančių
elementų santykis – kuo šis santykis (intervale 24,5...68) mažesnis, tuo nudilimas
mažesnis;
• anglies kiekio įtaką apvirintų sluoksnių Fe-C-Cr-B, Fe-C-Cr-Mo abrazyvinio
nudilimo dydžiui (I) nusako eksponentinė funkcija, atitinkamai
I
Fe−
C−Cr−B
= 0,
396e
−0,
72C
I
−0,
786C
ir ;
Fe−
C−Cr−Mo
= 0,
28e
• šių sluoksnių nudilimas yra mažas ir stabilus, kai anglies kiekis Fe-C-Cr-B
sluoksniuose viršija 2,5 %, Fe-C-Cr-Mo sluoksniuose – 3,4 %, o chromo ir
anglies santykis yra 5...9.
Sprendžiant žemės ūkio mašinų gamintojams rūpimus klausimus, buvo tiriami
abrazyviniam dilimui atsparūs plienai. Tyrimas atliktas abrazyvo masėje [16, 38-41].
Nustatyta, kad:
• ES žemės dirbimo mašinų gamintojų naudojamus boru mikrolegiruotus plienus
(pvz., Lubor 044 [48-50 HRC], Hardox 400) galima pakeisti alyvoje grūdintu
NVS gamybos spyruokliniu 65Г ir noraginiu Л53 plienais, kurie dyla atitinkamai
33 ir 26 %, mažiau;
• abrazyvo masėje intensyviausiai dils paviršiai, kuriuos abrazyvas veikia 20–
25 o kampu;
• iš įvairių spyruoklinio plieno 65Г terminio apdirbimo variantų atspariausias dilimui
yra alyvoje grūdintas plienas (30...35 HRC), o ne kiečiausias, vandenyje
grūdintas plienas (58...60 HRC).
1.2. Dilimo esant dideliam kontaktiniam slėgiui tyrimas
Geležies pagrindu apvirintų sluoksnių abrazyvinio dilimo, esant dideliam
kontaktiniam slėgiui, tyrimais (6 pav.) nustatyta, kad legiravimas atsparumą dilimui
gali padidinti apie du kartus. Palyginti su dilimu esant mažam kontaktiniam slėgiui
(9,7 karto), tai ne taip reikšminga [8, 41]. Ištirta, kad (6 pav.):
• 0,2...0,3 % anglies ir 3...6 % chromo turintys apvirinti sluoksniai nudyla tiek,
kiek ir grūdintas boru mikrolegiruotas plienas (Hardox 400);
• 2,5...3,5 % anglies, 25...30 % chromo, 0,2...0,3 % boro turintys apvirinti
sluoksniai nudilimą sumažina iki 50 %;
• 2,5...3,5 % anglies, legiruotų 2...3 % silicio, 20...22 % chromo, 4 % volframo,
8 % molibdeno ir 7 % niobio turintys apvirinti sluoksniai nudilimą sumažina
53...56 %;
• nudilimo dydžiui įtakos turi legiruojančiųjų elementų koncentracija, skirtinga
pirmajame ir antrajame apvirintuose sluoksniuose;
• daug anglies ir chromo bei anglies, chromo ir boro turinčiuose apvirintuose
Fe-C-Cr bei Fe-C-Cr-B sluoksniuose susidarantys adatų pavidalo nuo
100×10 iki 250×20 μm dydžio karbidai pasiskirsto tolygiai; šie karbidai, dėl jų
11

smulkumo, yra lengvai pažeidžiami kvarcinio smėlio (SiO2, 11,5 GPa), todėl
trinties paviršiai dyla tolygiai;
• mažai C ir Cr turintys sluoksniai dyla dėl mikropjovimo; daug C ir Cr bei C,
Cr ir B turintys sluoksniai – mikropjovimu ir plastiniu deformavimu ar perdeformavimu,
daug C, Cr ir Si turintys sunkialydžiais metalais W, Mo, Nb legiruoti
Fe-C-Si-Cr-W-Mo-Nb sluoksniai – trapiai suyrant.
Nudilimas, g
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
1 2 3 4 5 6 7 8 E
Medžiagos kodas
1 sluoksnio 2 sluoksnio
6 pav. Apvirintų sluoksnių nudilimo, esant dideliam kontaktiniam slėgiui, tyrimas pagal
ASTM G65 (E ir 1-8 vertės kaip ir 4 pav.) [8]
Daug C, Cr ir Si turintys sunkialydžiais metalais W, Mo, Nb legiruoti Fe-C-
Si-Cr-W-Mo-Nb apvirinti sluoksniai gali suformuoti stambius (0,5...0,7 mm) karbidų
(Fe6W6C, (Cr, Fe)7C3, Mo2C, NbC) konglomeratus, todėl [8]:
• dilimas yra selektyvus: pirma išdyla matrica, vėliau ištrupa karbidai (7 pav.);
• kuo stambesni trinties poroje karbidai (skiriantys paviršius ir formuojantys
trinties poros tarpą), tuo dilimas lėtesnis, nes į trinties porą patekęs abrazyvas
tiesiogiai abiejų trinties poros paviršių neliečia ir dalis apkrovos perduodama
per abrazyvo daleles (virsta vidine abrazyvo trintimi);
• selektyvaus dilimo efekto realizacija priklauso nuo karbidų dydžio: kai jie
smulkūs (iki 0,1 mm), vandeniu aušinamų sluoksnių, selektyvus dilimas nepastebimas;
• termiškai apdirbtų (1 h, 800 o C) sluoksnių dilimas yra palaipsniui mažėjantis
ir, esant 450 m dilimo keliui, 35,5 % mažesnis nei neapdirbtų sluoksnių.
1.3. Erozinio dilimo tyrimas
Kintamus anglies (1,55...2,5 %) ir chromo (1,1...27,6 %) bei kintamus anglies
(0,15 %) ir stabilius chromo (14...15 %) kiekius turinčių apvirintų Fe-C-Cr-B sluoksnių
abrazyvinio erozinio dilimo tyrimai atlikti naudojant 0,25...0,4 mm SiO2 daleles. Išcentriniu
greitintuvu CAK–4 dalelėms suteiktas 50 m/s greitis. Nustatyta, kad [7]:
• abrazyvo dalelėms krintant 30 o kampu į paviršių, vyrauja dilimas mikropjovimu,
o krintant statmenai – dėl daugkartinių plastinių deformacijų;
12

• apvirinti sluoksniai nudilimą gali sumažinti iki 31 % (palyginti su Hardox 400),
kai dalelių kritimo kampas 30 o , ir iki 4 %, kai kritimo kampas 90 o (nudilusio
paviršiaus vaizdas pateiktas 8 paveikslėlyje);
• nudilimas nėra proporcingas medžiagos kietumui ar cheminei sudėčiai;
• didelius (2,5 % C ir 27,6 % Cr) ir vidutinius (1,6–1,9 % C, 4,4–8,1 % Cr) kiekius
turintys sluoksniai atspariausi abrazyvo dalelių poveikiui 30 o kampu; plastiški
(turintys 0,15 % C ir 15,5 Cr %, t. y. nerūdijančiojo plieno tipo) sluoksniai atspariausi
dilimui, kai abrazyvo dalelės krinta į paviršių 90 o kampu.
7 pav. Apvirinto sluoksnio Fe-C-Si-Cr-Nb-W-Mo paviršiaus vaizdas (SEM, ×50) atlikus dilimo
tyrimą [8]
8 pav. Apvirinto sluoksnio (2,74 % C, 18,3 % Cr, 0,88 % B) SEM vaizdas (×4000) po abrazyvinio
erozinio dilimo tyrimo [7]
13

1.4. Mašinų elementų dilimo gamybinis bandymas
Dilimas realiame grunte yra dilimo abrazyvo masėje (esant mažam slėgiui),
dilimo į įtvirtintą abrazyvą ir smūginio abrazyvinio dilimo derinys, kurio vyraujantis
veiksnys yra sąlygojamas grunto tipo. Gamybinėmis sąlygomis naudojamų
dirvos dirbimo mašinų darbo dalys (pvz., plūgų kaltai) dirbdamos iki ribinės būklės
netenka 40–44 % masės ir sutrumpėja daugiau nei 50 mm (19 % ilgio) [5, 19].
Įprasta manyti, kad plūgų, naudojamų labai abrazyviose (smėlėtose, akmenuotose)
dirvose, reikia apvirinti darbo dalių priekinius paviršius, o plūgų, naudojamų
mažai abrazyviose (molingose) dirvose, – užpakalinius paviršius (aštrumui palaikyti).
Gamybiniais plūgų kaltų tyrimais (kalto darbo kelias 249 km, arba vienu korpusu
suarta 62,3 ha plotas) [5] nustatyta, kad:
• apvirinus užpakalinį paviršių priekinio paviršiaus dilimas bet kokiomis darbo
sąlygomis tik padidėja, nes apvirinimo šiluminis poveikis mažina grūdintų dalių
kietumą ir dėl to intensyvėja priekinio paviršiaus dilimas (9 a pav.);
• apvirinti kaltai dyla lėčiausiai, kai jų priekiniai paviršiai apvirinami Fe-C-Cr-Si-
B arba Fe-C-Cr-Nb-Mo-W sluoksniais, kurie dilimo greitį (kalto trumpėjimą)
mažina iki 6 kartų (9 b pav.);
• apvirinus užpakalinį paviršių ne tik sparčiau dyla priekinis paviršius, bet ir
dildami susilpnėję kaltai lūžta greičiau (esant mažesniam išdirbiui), nei nestiprinti
kaltai;
• siekiant maksimalaus darbo dalių ilgaamžiškumo, turi būti apvirinamas kaip
galima didesnis jų priekinio paviršiaus plotas, nes priešingu atveju kis tik intensyviausio
dilimo vieta;
• Fe-C-Cr-Si-B ar Fe-C-Cr-Nb-Mo-W sluoksniais apvirinus tik pjovimo briauną
žemės dirbimo elemento ilgaamžiškumas nepadidėja.
2. ELEKTROIMPULSINIU UŽPURŠKIMU SUDARYTŲ DANGŲ TYRIMAS
Elektroimpulsinis užpurškimas (EIU) – elektros srovei laidžių medžiagų
dangų sudarymas praleidžiant (10 11 ...10 12 ) A/m 2 tankio ir (10 -5 ...10 -7 ) s trukmės
srovės impulsus vielele ar folija [1–3, 36]. Vielele tekanti srovė medžiagą išlydo,
užvirina ir dalinai išgarina – paverčia aerozoliu, plintančiu į visas puses (10 pav.).
Vidinio medžiagos garavimo vielelėje sparta ir medžiagos inercija sukelia „terminį
smūgį” – joje sudaromas didelis slėgis, suteikiantis dalelėms iki (500...600) m/s
greitį. Virimo temperatūros dalelės, pasiekusios paviršių, intensyviai deformuojasi ir
stipriai sukimba su paviršiumi. Procesui vykdyti reikia tik aukštosios įtampos
elektros impulsų generatoriaus ir išpurškiamos vielelės bei gaminio laikiklio.
Dangoms arba nano– ir mikrometrinėms dalelėms formuoti gali būti reikalinga
išretinta (vakuumas) ar dujinė (inertinė) aplinka.
14

a)
b)
Trumpėjimas, mm
Trumpėjimas, mm
40
30
20
10
0
S 1 2 3 4
Trumpėjimas Nudilimas Variantas
40
30
20
10
0
S 1 2 3 4
Trumpėjimas Nudilimas, g
Variantas
9 pav. Kaltų su apvirintais apatiniais (a) ir priekiniais (b) paviršiais sutrumpėjimas ir nudilimas
bandant [5]: S – standartinis grūdinto boru mikro legiruoto plieno kaltas, 1 – mažai C ir Cr turintis
sluoksnis (Fe-C-Cr), 2 – daug C ir Cr turintis sluoksnis (Fe-C-Cr), 3 – daug C, Cr, Si, B
turintis sluoksnis (Fe-C-Cr-Si-B), 4 – daug C, Cr ir sunkialydžių metalų Nb, Mo, W turintis
sluoksnis (Fe-C-Cr-Nb-Mo-W)
10 pav. Principinė EIU schema [1–3, 36]: 1 – aukštosios įtampos srovės šaltinis,
2 – kondensatorių baterija; 3 – aukštosios įtampos grandinės jungiklis; 4 – garų ir dalelių
srautas; 5 – išpurškiama vielelė; 6 – dengiamas paviršius; 7 – kamera
15
1000
750
500
250
0
800
600
400
200
0
Nudilimas, g
Nudilimas, g

Slydimo trinties porų su EIU sudarytomis dangomis bandymai atlikti
modernizuota trinties mašina SMC-2, kurios principinė schema pateikta 11
paveikslėlyje. Bandymai atlikti ribinio tepimo sąlygomis (alyva PEMCO SN 350 ISO 68
L-AN), esant 0,95 m/s slydimo greičiui, pastovia arba periodiškai didinama apkrova.
11 pav. Principinė slydimo trinties poros „ritinėlis – trinkelė“ bandymo ir duomenų registravimo
schema [1, 14, 15, 17, 32, 36, 42]: 1 – trinkelė; 2 – ritinėlis; 3 – pavaros velenas; 4 – sukimo
momento jutiklis; 5 – apkrovos jutiklis; 6 – apkrovos sraigtas; 7 – mova; 8 – variklis;
9 – duomenų registravimo plokštė; 10 – duomenų kaupimo įranga
2.1. Plienų dangų sudarymas, stiprinimas ir dilimas
2.1.1. Dangų savybės
Vienas svarbiausių dangų inžinerijos uždavinių – pasiekti pakankamą
adhezijos dydį, ypač tada, kai dengiamas vidinis cilindrinis gaminio elementas, nes
cikliniame padengimo procese dangoje didėjantys vidiniai įtempiai itin sparčiai
mažina adheziją. Tyrimais įrodyta [20, 21, 23, 24, 32], kad:
• EIU dengiant plienu ant vidinių 30...100 mm skersmens skylių paviršių
suformuojamos kokybiškos daugiasluoksnės iki 0,4...0,2 mm storio dangos;
vienu purškimo ciklu suformuojamas 5...25 µm sluoksnis, nedarantis
terminio poveikio padengiamam paviršiui;
• dangų mikrostruktūrai turi įtakos išpurškiamos medžiagos anglingumas:
esant 0,08 % C, struktūra būna feritinė – perlitinė, esant 0,3...0,65 % C, –
sorbitinė (12 pav.), nerūdijančiojo plieno (20X13) dangų – austenitinė;
atitinkamai, kuo viela anglingesnė, tuo danga kietesnė – plieno 08Г2С dangų
vidutinis kietumas 3700 MPa, plieno 20Х13 – 4640 MPa, plieno 30ХГСА –
4480 MPa, plieno 65Г – 5370 MPa; pirmojo (kai naudojamas vienintelis) ar
paskutinio dangos sluoksnio kietumas esti 20...50 % didesnis nei dangos.
Tai yra iki 20 μm storio 8...12 GPa kietumo „baltasis” sluoksnis (12 pav.);
• skylės skersmeniui didėjant nuo 35 iki 80 mm, dangos adhezija mažėja nuo
94 iki 65 MPa (paviršius apdirbtas abrazyvo srautu), o purškimo energiją (E)
didinant nuo 1,35 iki 2,0 kWh/kg, adhezija didėja 10...15 %;
16

• gana didelė adhezija gaunama dėl dangos mikrosusivirinimo su padengiamu
paviršiumi (12 pav. pateiktas chromo koncentracijos kitimas pereinamojoje
10...15 μm dydžio zonoje).
a) b)
12 pav. Plieno vielos Нп-30ХГСА dangų mikrostruktūra (a) ir chromo kiekio kitimas dangos ir
paviršiaus kontakto vietoje (b): A – chromo koncentracijos kitimas, B – analizės linija [32]
Dažnai trinties porų dilimą lemia į jas patekantis abrazyvas (dilimas alyvos
ir abrazyvo tarpsluoksniu). Kaip dyla skirtingo anglingumo dangos, parodyta
13 paveikslėlyje. Padidinus E nuo 1,35 iki 2,0 kWh/kg, atsparumas dilimui padidėja
5...15 %.
Nudilimas, g
0,014
0,012
0,01
0,008
0,006
0,004
0,002
0
100%
155%
146%
136%
116%
76%
73%
1 2 2a 3 3a 4 4a
Plienas
13 pav. Skirtingo anglingumo dangų nudilimas dylant alyvos ir abrazyvo tarpsluoksniu:
1 – plienas 45 (etalonas); 2 – plienas, turintis 0,08 % C (08Г2С); 3 – plienas, turintis 0,3 % C
(30ХГСА); 4 – plienas turintis 0,65 % C (65Г); a – užpurškimo energija, padidinta 35 % [32]
17

2.1.2. Kryptingu elektroimpulsiniu užpurškimu sudarytų dangų
savybės
Sukurti ir užpatentuoti dangų elektroimpulsinio užpurškimo, naudojant
specialius dalelių srauto kreipiklius, metodas bei įrenginys [45, 46], skirti kryptingam
garų ir lašelių srautui formuoti plokštiems, fasoniniams, vietomis išdilusiems
paviršiams padengti. Palyginti su tradiciniu EIU, šis metodas leidžia [20, 22, 25–28]:
• sudaryti geros kokybės (iki 0,5...0,7 mm storio, iki 4,5 % akytumo) daugiasluoksnes
smulkiagrūdės struktūros dangas; padidinti metalo panaudojimo
koeficientą 4...5 kartus, adheziją – iki 2 kartų;
• padidinti dangų kietumą, palyginti su EIU sudarytomis dangomis, nes koncentruotame
sraute išdega mažiau anglies; plieno 20Х13 dangų – vidutinis
kietumas 6520 MPa, plieno 30ХГСА – 5930 MPa, plieno 65Г – 7060 MPa, o
šių medžiagų viršutinio („baltojo“) sluoksnio kietumas atitinkamai yra 7830
MPa, 7310 MPa ir 10580 MPa;
• dangų adhezijai įtakos turi užpurškimo atstumas – 0,28...0,43 mm storio
dangų vidutinė adhezija 153,0...198,6 MPa.
2.1.3. Dangų stiprinimas
EIU sudarytų spyruoklinio plieno 65Г dangų (0,5 mm storio, 5700 MPa
kietumo) stiprinimas EMA yra efektyvus [12, 32–34]:
• praktinį pritaikymą turintį sustiprintą sluoksnį (0,08…0,1 mm storio tolygaus
kietumo baltąjį sluoksnį) galima gauti ne mažesne kaip 900 A srove, esant
10 m/min apdorojimo greičiui ir 300 N įrankio prispaudimo jėgai;
• vidutinis baltojo sluoksnio storis 0,06 mm, kietumas – 9860…8730 MPa; pereinamosios
(atleidimo) zonos kietumas – 6310 MPa, bendras sustiprinto
sluoksnio storis – 0,08…0,09 mm;
• mažinant srovės stiprį (I=800 A) baltojo sluoksnio storis mažėja iki 0,05 mm,
tačiau truputį didėja mikrokietumas (9860…9270 MPa); esant I=600 A srovei,
baltasis sluoksnis 0,01…0,005 mm, t. y. apdirbimas neefektyvus;
• didžiausias stiprinimo efektas pasiekiamas stiprinant dviem įrankio eigomis;
• EIU suformuotos dangos (palyginti su plazminėmis) sustiprinamos giliau, nes
jos laidesnės šilumai, mažiau akytos, todėl stiprinant sluoksnis neardomas
(neatsiranda įtrūkimų), nedidėja jo šiurkštumas.
Daugiasluoksnių plieno 65Г dangų stiprinimo technologiniu kietojo kūno
impulsiniu lazeriu „Kvant-16“ tyrimai rodo, kad [30]:
• efektyviau apdirbimas tamsintas paviršius;
• didžiausias baltojo sluoksnio storis (iki 0,12 mm) ir kietumas (9300...9900 MPa)
gaunamas paviršių tamsinant ir naudojant 8 J spindulio energiją;
• lazerinį stiprinimą tikslinga naudoti kaip baigiamąją operaciją po šlifavimo.
18

2.2. Daugiasluoksnių vario ir žalvario dangų savybės
Dėl pagrindinių konstrukcinių medžiagų (plieno, ketaus) ir vario bei jo lydinių
fizikinių savybių skirtumų daugelis dangų formavimo būdų negarantuoja pakankamos
adhezijos, todėl pirmiausia buvo išnagrinėti adhezijos užtikrinimo klausimai
[1, 13, 14, 35]:
• pasluoksniu parinktas tarpinių savybių turintis nichromas H20X80, kuris puikiai
užpildo tekinimu dangai sudaryti paruoštą detalės paviršių, yra šiurkštus
ir teikia dangai didelę mechaninę adheziją (14 pav.); pasluoksnių mikronelygumai
purškiant visiškai užpildomi vario ar vario lydinių danga ir taip sudaroma
didelė adhezija (14 pav.);
• gera alternatyva pasluoksniui yra „draskyto“ sriegio įpjovimas, kuris gerokai
padidina paviršiaus ir dangos sąlyčio plotą ir riboja dangos vidinių įtempimų
didėjimą.
Vario bei žalvario dangų tyrimai parodė, kad [1, 36, 42]:
• EIU būdas yra tinkamas sukamojo judesio slydimo trinties porų (dirbančių ribinio
tepimo sąlygomis) gamybai ar renovacijai daugiasluoksnėmis iki
0,3 mm storio dangomis;
• vario bei jo lydinių dangų struktūra tanki, smulkiagrūdė, turinti nedaug tuštumų
ir kitų nemetalinių intarpų (14 pav.);
• optimali išpurškimo energija 4,7…5,0 MJ/kg;
• vario M4 ir žalvario Л63 dangų kietumas didėja artėjant nuo pagrindo prie
paviršiaus: – M4 nuo 750 iki 980 MPa, Л63 – nuo 990 iki 1270 MPa;
• žalvario dangos sluoksnių atspalvių skirtumai rodo, kad cinko koncentracija dėl
jo skirtingo garavimo, purškiant atskirus sluoksnius, yra nevienoda (14 pav.).
14 pav. Dangos (Л63) - pasluoksnio (Н20Х80) – bandinio (plienas 45) mikrostruktūra,
E=4,9 MJ/kg [1, 15, 36]
Trinties porų su vario bei žalvario dangomis bandymais nustatyta, kad [1,
14, 15, 36]:
• žalvario (Л63) ir vario (M4) dangų nudilimas (masės) yra atitinkamai 7,8 ir
4,6 karto mažesni už tų pačių valcuotų medžiagų nudilimą;
19

• linijinis žalvario ir vario dangų nudilimas yra atitinkamai 9,2 ir 13,3 karto mažesni
už tos pačios sudėties medžiagų dilimą dėl mažesnio trinties koeficiento
(0,004…0,006);
• skirtumas tarp masės ir linijinio nudilimų susidaro dėl didelės trinties porų (su
valcuotu variu bei žalvariu) mechaninės bei terminės apkrovos vykstančio
paviršinių sluoksnių vietinio plastinio tekėjimo (išstūmimo) iš trinties paviršiaus
(formuojasi nauji trinties paviršiai su savybių gradientu);
• pradinis plieno 45 – vario M4 (danga) trinties porų trinties koeficientas lygus
0,018…0,019, nusistovėjęs – 0,005…0,006, plieno 45 – žalvario (danga)
trinties porų – atitinkamai 0,012…0,014 ir 0,004…0,005;
• valcuoto žalvario trinkelės stringa apkrovai pasiekus 11,25 MPa, o vario M4
ir žalvario Л63 dangos išlieka darbingos trinties porose esant 37,5 MPa apkrovai
(t. y. 3,3 karto didesnei); šis parametras nustatytas esant ribinei 5000
N bandymų įrenginio apkrovai, tačiau strigimo nebuvo;
• su užpurkšta danga dirbančio ritinėlio (veleno) masė nemažėja, o daugeliu
atvejų truputį didėja (15 pav.), nes ritinėlio paviršiuje susidaro vario mikroplėvelė,
t. y. atsiranda nedilumo efektas, kurį patvirtina SEM, AJM tyrimai, taip
pat itin maži trinties koeficientai (vario dangų polinkį sudaryti nedilumo efektą
patvirtina vario mikrodangų tyrimai, pateikiami 2.3 skirsnyje).
Nudilimas, mg
6
4,5
3
1,5
0
-1,5
4,75
-1,45
Plienas -
žalvaris (danga)
3,6
-0,15
Plienas - varis
(danga)
Trinties pora
Trinkelė
Ritinėlis
1,8 1,4
Plienas - varis
(valcuotas)
15 pav. Ritinėlio – trinkelės trinties porų detalių nudilimas (+) bei masės padidėjimas (–), kai
slėgis kontakte lygus 22,5 MPa, trinties kelias – 8,5 . 10 4 m (valcuoto žalvario trinties pora esant
šioms apkrovoms nedirba) [36]
Glicerinu tepamų slydimo trinties porų (diskas – trinkelė) su trinkelėlėmis,
kuriose plieno matricoje EIU suformuoti skirtingo ploto plieno ir žalvario
kompoziciniai paviršiai, tyrimai parodė, kad [37]:
• kai EIU sudarytos žalvario dangos plotas siekia 50 % ir daugiau, gali
susidaryti nedilumo efektas;
• bandytų trinties porų diskų paviršių šiurkštumas po bandymų yra atvirkščiai
proporcingas ant trinkelės sudarytos žalvario dangos plotui.
20

2.3. Vario mikrodangų savybės
Ribinio tepimo sąlygomis atlikti slydimo trinties porų su EIU suformuotomis
5...7 μm vario dangomis (mechaniškai neapdirbtomis) tyrimai rodo, kad [17, 42]:
• didėjant trinties poros apkrovai (7,3...29,2 MPa / 1000...4000 N), didėja
trinties koeficiento maksimumai, o nusistovintis trinties koeficientas mažėja
nuo 0,015 iki 0,005 (16 b pav.);
• didėjant trinties poros apkrovai dėl papildomos apkrovos (3,65 MPa / 500 N)
nuo 0,02 iki 0,03 didėja susidarantys trinties koeficiento maksimumai, kurie
lemia trinties poros pokyčius (trinties paviršiuje išsiskyręs papildomas
energijos kiekis verčia trinties porą sparčiai prisitaikyti prie padidėjusios
apkrovos (16 b pav.));
• trinties koeficiento didėjimo (apkrovą didinant) ir stabilizavimosi trukmė kinta
kintant bendrajam apkrovos lygiui – apkrovą didinant nuo 1500 iki 2000 N,
trinties koeficientas stabilizuojasi per 100 s, nuo 2500 iki 3000 N – per 150 s,
nuo 3500 iki 4000 N – per 250 s;
• bandant dangų paviršiaus šiurkštumas mažėja nuo Ra=1,0-1,2 μm iki
Ra=0,16-0,29 μm.
Didinant normalinę trinties poros apkrovą, mažėja trinties koeficientas, bet
stabiliai didėja trinties poros paviršiuje išsiskirianti galia (16 b pav.). Kai apkrova yra iki
7,3 MPa, trinties porose su valcuotomis ir purkštomis medžiagomis išsiskiria panaši
lyginamoji galia (trinties nuostoliai) – 8...20 W/cm 2 . Galios maksimumai trinties porose
su vario danga, esant apkrovai didesnei už 14,6 MPa, 4…5 kartus didesni –
85...120 W/cm 2 (16 c pav.). Tačiau dėl to šios trinties poros nestringa. Trinties poros
su valcuotu variu pradeda strigti lyginamajai galiai pasiekus 20...25 W/cm 2 .
Apibendrinant trinties koeficiento kitimo bandymus galima teigti, kad
trinkelių, EIU padengtų vario mikrodangomis, pasipriešinimas yra labai mažas, jos
gerai prisitaiko prie apkrovų pokyčių. Todėl trinties koeficiento, AFM, SEM tyrimais
gauta išvada, kad trinties porose vyksta intensyvūs savireguliacijos procesai,
susidaro selektyvaus pernešimo fenomenas [1, 42], o ant trinties paviršių formuojasi
apsauginė vario plėvelė.
21

a)
b)
c)
Apkrova, N
Trinties koeficientas
Lyginamoji galia, W/cm 2
5000
4000
3000
2000
1000
0
0,04
0,03
0,02
0,01
150
120
90
60
30
0
0
0 60 120 180 240
Laikas, min
0 60 120 180 240
Laikas, min
0 60 120 180 240
Laikas, min
16 pav. Apkrovos (a) įtakos plieninio ritinėlio ir EIU sudarytos vario mikrodangos trinties poros
trinties koeficiento (b) ir trinties poroje išsiskiriančios lyginamosios galios (c) kitimui [42]
3. PLASTIŠKŲJŲ METALŲ NANOSTRUKTŪRINIŲ DANGŲ IR DALELIŲ
FORMAVIMAS ELEKTROIMPULSINIU PURŠKIMU
Pastarąjį dešimtmetį viena svarbiausių tyrimų sričių tapo nanotechnologijos.
Todėl geometrine progresija daugėja darbų, analizuojančių 10...250 nm dydžių
medžiagų kūrimo ir naudojimo klausimus. Šie produktai dažnai naudojami tepamo-
22

sioms medžiagoms modifikuoti, nors šiandien dar nėra vienareikšmio atsakymo apie
jų tribologiniuose procesuose teikiamą naudą ar žalą.
Mechanikos katedroje 2002–2004 m. atlikti EIU tyrimai, naudojant dideles lyginamąsias
išpurškimo energijas (E/ES.Zn = 5…10, čia ES.Zn – cinko sublimacijos energija)
leido sukurti cinko ir cinko oksido nanodaleles (17 pav.). AFM, SEM, XRD, optine
spektroskopija nustatyta, kad šiuo metodu galima gauti nanometrinių matmenų (20...80
nm) gryno cinko daleles (purškiant vakuume ar inertinėse dujose), cinko oksido daleles
(išpurškiant ore, deguonyje ar termiškai oksiduojant). Tarp cinko oksido dalelių, gautų
O2 aplinkoje, vyrauja dalelės su (100), (002) ir (101) kristalografinėmis ašimis. Daleles
formuojant ore, gaunamos ZnO (100), ZnO (002) ir Zn (101) struktūros [2, 3].
17 pav. Cinko dalelių SEM vaizdas (×30000) [3]
4. TEPAMŲJŲ MEDŽIAGŲ SU NANODALELĖMIS NAUDOJIMAS
TRINTIES POROSE
Atlikti tiesioginių ir atvirkštinių slydimo trinties porų „plienas 45 – plienas
45“ tepamų pramonine alyva И-20 su 100 nm skersmens EIU būdu gautų cinko, vario,
bronzos nanodalelių priedais, bandymai [10]. Tyrimas atliktas naudojant ritinėlio
ir plokščios trinkelės slydimo trinties porą, t. y. linijinį kontaktą, didesnei kontaktinei
apkrovai pasiekti (18 pav.). Tyrimo režimai: apkrova F=100...850 N, slydimo greitis
v=0,6...2,6 m/s.
Rezultatams vertinti panaudoti optinės, XPES, XRD, Ožė spektroskopijos
metodai. Galima teigti, kad [10]:
• vario, žalvario ar cinko nanometrinių dalelių alyvų priedai padeda mažinti
trintį ir nudilimą tik intensyvaus (adhezinio) dilimo atveju (pvz., sunkiai apkrautoms
krumpliaratinėms pavaroms tepti);
• dėl intensyvios oksidacijos trinties porų kontakte vario, cinko ar žalvario
nanodalelių alyvų priedai nesudaro sąlygų selektyviajam pernešimui ar
plakiravimui susidaryti;
• tepamoji medžiaga su nanodalelėmis dėl trinties veikia paviršinius plieno 45
trinties poros sluoksnius, keičia juos į antrines Fe-O struktūras, o darbo režimai
lemia trinties poros paviršinių Fe-O struktūrų pažeidimo, t. y. dilimo, greitį.
23

F
V
18 pav. Tyrimo schema alyvos priedų (plastiškųjų metalų nanodalelių) įtakai dilimui nustatyti
5. BIOLOGINĖS KILMĖS TEPAMŲJŲ MEDŽIAGŲ NAUDOJIMO
TRINTIES POROMS TEPTI TYRIMAS
Tirtos rapsų aliejaus (RA), rapsų aliejaus riebalų rūgščių metilesterių
(RME) ir kiaulinių riebalų rūgščių metilesterių (LME) dilimo slopinimo savybės pagal
DIN 51.350 (keturių rutulių metodu, vertinant nudilimo pėdsako skersmenį [WSD -
wear scar diameters] ir pobūdį). Analizė rodo [6, 11, 12], kad:
• modifikuojant LME (2,75 % firmos „Lubrizol“ priedu) rutulių WSD sumažėjo
2,1 karto, modifikuojant RA, – 1,77 karto, RME – 1,14 karto. Modifikuoto RA
(3,5 % priedo) terpėje dirbusių rutulių WSD 1 % mažesnis, KME – 19 % didesnis,
RME – 38 % didesnis už komercinėje biologiškai skalioje motorinių
pjūklų grandinių alyvoje bandytų rutulių WSD;
• esant 150 N apkrovai (atitinka 1053,2 MPa kontaktinę apkrovą), grynas RME
neapsaugo rutulių nuo abrazyvinio dilimo;
• tepant RA su 2,75 ir 3,5 % „Lubrizol“ priedais trinties poros darbinės charakteristikos
(WSD, trinties momentas ir temperatūra) būna geresnės nei naudojant
komercinius produktus.
24
7
a bc
10
7

TYRIMŲ REZULTATŲ APIBENDRINIMAS
1. Nustatyta, kad pagal abrazyvo aplinkoje (esant mažam kontaktiniam slėgiui)
dylančių plienų ir geležies pagrindu apvirintų sluoksnių mikronelygumų
viršūnių kampą, galima prognozuoti šių medžiagų nudilimą;
2. Apvirintus sluoksnius naudojant abrazyvinio dilimo sąlygomis nudilimą galima
sumažinti: 9,7 karto – esant mažam kontaktiniam slėgiui, 2,25 – esant
dideliam kontaktiniam slėgiui, 1,45 – esant eroziniam dilimui ir iki 6 – sumažinti
gamybinėmis sąlygomis naudojamų elementų nudilimus;
3. Stambių karbidų konglomeratų formavimas apvirinamuose sluoksniuose
didina atsparumą dilimui, nes, vykstant išrankiniam paviršiaus dilimui (abrazyvas
nepažeidžia karbidų, o dyla tik matrica), didėja trinties poros tarpelis
ir paviršinis apvirinto sluoksnio abrazyvinis dilimas mažėja didėjant paviršinių
abrazyvo sluoksnių vidinei trinčiai;
4. EIU ir EIU su kryptingu produktų srautu sudaromos kokybiškos (didelio
tankio, didelio kietumo ir didelės adhezijos) daugiasluoksnės dangos; šių
dangų EMA (I = 900 A, v = 10 m/min, F = 300 N) sukietina dangą
0,08...0,09 mm gyliu (6,3...9,8 GPa), jos nepažeisdamas; dangų stiprinimas
lazeriu leidžia pasiekti 0,1...0,12 mm storio baltąjį sluoksnį
(9,2...9,8 GPa) ir rekomenduotinas baigiamajam apdirbimui po šlifavimo;
5. EIU vario daugiasluoksnėmis bei mikrodangomis dengtos trinties poros ribinės
trinties sąlygomis gali būti itin sunkiai apkraunamos (37,5 MPa), turi
mažą trinties koeficientą (0,005...0,01), greitai prisitaiko prie kito trinties poros
paviršiaus, mažai nudyla;
6. EIU procesas tinka gaminti plastiškųjų metalų mikro– ir nanometrinio dydžio
dalelėms, kurias rekomenduojama naudoti sunkiai apkrautų „plienas –
plienas“ trinties porų tepamosiose medžiagose; tinkamai parinkus darbo
režimus ir nanodalelių medžiagas galima sumažinti trinties koeficientą, nudilimo
dydį;
7. Grynas RME (dėl mažos klampos), esant dar nedidelėms kontaktinėms
apkrovoms (1050 MPa) leidžia tarp rutulių paviršių susidaryti abrazyviniam
dilimui, o rapsų aliejų modifikuojant „Lubrizol“ priedais gaunamos geresnės
trinties poros darbinės charakteristikos (mažesnis nudilimas, mažesnis trinties
momentas bei temperatūra) palyginti su komercinėmis biologiškai skaliomis
alyvomis.
25

MOKSLINIŲ PROJEKTŲ, KURIŲ REZULTATAI YRA PANAUDOTI
APŽVALGOJE, SĄRAŠAS
Apžvalgoje taip pat pateikti rezultatai, gauti vykdant šiuos projektus bei
užsakomuosius tiriamuosius darbus: Lietuvos prioritetinių mokslinių tyrimų ir
eksperimentinės plėtros krypčių projektą „Funkcinės nanostruktūros ir molekuliniai
mechanizmai“, atsakingas vykdytojas KTU (projektas vykdytas kaip 3 savarankiški
darbai: 2002 m. – „Nanostruktūrinių tribologinių dangų formavimo laido sprogdinimo
būdu įrangos modernizavimas ir paviršinių struktūrų tyrimai“, 2003 m. – „Vario ir
fulerenų formavimo laido sprogdinimo būdu proceso bei šių dangų savybių tyrimai“,
2004 m. – „Cinko ir cinko oksido nanostruktūrinių dangų kūrimas ir charakterizavimas“),
kurį finansavo VMSF; „Ištirti anglies bei svarbiausiųjų legiruojančiųjų
elementų (silicio, chromo bei volframo) įtaką aplydytų sluoksnių dilimui“ (UAB
„Anykščių varis“ užsakymu), „Ištirti UAB „Anykščių varis“ sukurtais elektrodais apvirintų
sluoksnių atsparumą dilimui” (UAB „Anykščių varis“ užsakymu); nuo 2008 m.
vykdomą aukštųjų technologijų plėtros projektą „Magnetinių nanodalelių suspensijų
tribosistemoms kūrimas ir tyrimas“ (vykdytojas Lietuvos žemės ūkio universitetas).
Autorius dalyvauja vykdant šiuos projektus: „Naujų kompleksinių biokuro,
biodegalų ir bioalyvų gamybos būdų ir produktų tribologinių savybių tyrimai” (LŽŪU),
EUREKA projektą E! 3944 RENOVOIL&FUEL „Augalinio aliejaus ir panaudotų
riebalų perdirbimo į biologiškai skalių tepalų ir degalų komponentus technologijų
tobulinimas“, 2008–2010 m. aukštųjų technologijų plėtros projektas „Magnetinių
nanodalelių suspensijų tribosistemoms kūrimas ir tyrimas“ (LŽŪU).
TOLESNIŲ TYRIMŲ PERSPEKTYVOS
Apžvalgoje pateikta iki šios dienos pasiektų rezultatų visuma. Visi tyrimai
yra tęsiami, kiek tai leidžia LŽŪU Mechanikos katedros žmogiškieji ir finansiniai ištekliai.
Šiandien tęsiamų tyrimų tematika:
• Apvirintų sluoksnių Fe-C-Cr, Fe-C-Cr-B atsparumo dilimui vertinimas veikiant
juos didelio slėgio vandens ir abrazyvo čiurkšle;
• Metalų nanodalelių gavimas elektroimpulsinio purškimo metodu;
• Metalų nanodalelių įtaka trinties porų darbo charakteristikoms;
• Biologinių alyvų komponentų, jų modifikavimo bei aplinkos veiksnių įtaka
alyvų savybėms.
26

HABILITACIJOS PROCEDŪRAI TEIKIAMŲ SVARBIAUSIŲ MOKSLO
DARBŲ SĄRAŠAS
Straipsniai leidiniuose, įrašytuose į Mokslinės informacijos instituto
(ISI) WOS (Web of Science) sąrašą
1. Padgurskas J., Snitka V., Jankauskas V., Andriušis A. Selective transfer
phenomenon in lubricated sliding surfaces with copper and its alloy coatings made
by electro-pulse spraying // Wear. ISSN 0043-1648. Vol. 260 (2006). P. 652–661.
[ISI Web of Science; INSPEC; Science Direct; Compendex].
2. Snitka V., Jankauskas V., Žunda A., Mizarienė V. Deposition of nanocrystalline
ZnO by wire explosion technique and characterization of the films‘ properties //
Materials letters. ISSN 0167-577X. 2007. Vol. 61. No. 8–9. P. 1763–1766. [ISI
Web of Science; Science Direct].
3. Snitka V., Jankauskas V., Žunda A., Mizarienė V., Seniūnas G. Structural and
optical properties of zinc oxide films deposited by wire explosion technique //
Physica Status Solidi (b). ISSN 0370-1972. 2007. Vol. 244. No. 5. P. 1504–1511.
[ISI Web of Science; ISI Proceedings; Chemical Abstracts (Caplus)].
4. Jankauskas V., Kreivaitis R. Study of wear prediction by applying surface
microgeometric parameters. MECHANIKA. ISSN 1392-1207. 2007. Nr.5 (67).
P. 65–70. [ISI Web of Science; INSPEC; Compendex; FLUIDEX; Scopus;
Cambridge Scientific Abstracts].
5. Jankauskas V., Kreivaitis R., Stonkus D., Andriušis A. Research of strengthening
plough parts by welding. MECHANIKA. ISSN 1392-1207. 2008. Nr.1 (69). P. 80–
84. [ISI Web of Science; INSPEC; Compendex; FLUIDEX; Scopus; Cambridge
Scientific Abstracts].
6. Padgurskas J., Kreivaitis R., Jankauskas V., Janulis P., Makarevičienė V.,
Asadauskas S., Miknius L. Antiwear properties of lard methyl esters and rapeseed
oil with commercial ashless additives. MECHANIKA. ISSN 1392-1207. 2008. Nr.2
(70). P. 67–72. [ISI Web of Science; INSPEC; Compendex; FLUIDEX; Scopus;
Cambridge Scientific Abstracts].
7. Jankauskas V., Kreivaitis R., Kulu P., Antonov M., Milčius D., Varnauskas V.
Research into abrasive erosion wear of Fe-C-Cr-B hard layers. MECHANIKA.
ISSN 1392-1207. 2008. Nr.4 (72). P. 71–76. [ISI Web of Science; INSPEC;
Compendex; FLUIDEX; Scopus; Cambridge Scientific Abstracts].
8. Jankauskas V., Kreivaitis R., Milčius D., Baltušnikas A. Analysis of abrasive wear
performance of arc welded hard layers // Wear. ISSN 0043-1648. Vol. 265. (2008).
P. 1626–1632. [ISI Web of Science; INSPEC; Science Direct; Compendex].
Straipsniai, publikuoti moksliniuose periodiniuose leidiniuose ir
referuoti duomenų bazėje ISI Proceedings
9. Jankauskas V., Varnauskas V., Valiulis A.V., Kreivaitis R. Research into Wear of
Welded Hard Layers // Proceedings of the Int. Sc. Conf. „BALTTRIB 2007“. Kaunas,
Lithuania 21–23.11.2007. ISSN 1822-8801. LUA. P. 58–62. [ISI Proceedings].
10. Belyaev S., Jankauskas V. Lubricating Effect of Metal Nanoparticles in Oil on Medium
Carbon Steel // Proceedings of the Int. Sc. Conf. „BALTTRIB 2007“. Kaunas,
Lithuania 21–23.11.2007. ISSN 1822-8801. LUA. P. 84–88. [ISI Proceedings].
27

11. Padgurskas J., Kreivaitis R., Jankauskas V., Janulis P., Makarevičienė V.,
Gumbytė M. Research into New Biodegradable Oil Compositions // Proceedings
of the Int. Sc. Conf. „BALTTRIB 2007“. Kaunas, Lithuania 21–23.11.2007. ISSN
1822-8801. LUA. P. 93–98. [ISI Proceedings].
12. Kupčinskas A., Padgurskas J., Kreivaitis R., Jankauskas V. Biological oils and
its tribological properties. Proceedings of 13 th International Conference. Mechanika.
ISSN 1822-2951. 2008. Kaunas: Technologija, 2008. P. 297–300. [ISI Proceedings].
Lietuvos mokslo tarybos patvirtinto sąrašo TDB referuojamuose
leidiniuose
13. Jankauskas V., Pyrantas J., Oksas E. Užpurkštų elektros impulsų būdu metalo
dangų tyrimai ir naudojimo galimybės // Žemės ūkio inžinerija: mokslo darbai.
ISSN 1392-1134. 1996, 28(2). P. 61–71. [CAB Abstracts].
14. Jankauskas V., Padgurskas J., Andriušis A. Investigation of Tribological Behaviour
of Electropulse Sprayed Copper Alloy Coatings // Prace Naukowe Instytutu
Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Politechniki Wroclawskiej. ISSN 0324-9646.
Wroclaw, 2002. Nr.87. P. 113–118. [Compendex].
15. Andriušis A., Jankauskas V. Vario lydinių dangų naudojimas žemės ūkio technikos
slydimo trinties porų darbingumui didinti / Žemės ūkio inžinerija: mokslo
darbai. ISSN 1392-1134. 2002. 34(1). P. 71–84. [CAB Abstracts].
16. Jankauskas V., Šlapelis A., Žunda A. Plienų Lubor 044, 65G ir L53 dilimo
abrazyvinėje aplinkoje tyrimas // Žemės ūkio inžinerija: mokslo darbai. ISSN
1392-1134. 2004, T. 36(3). P. 63–74. [CAB Abstracts].
17. Andriušis A., Jankauskas V., Padgurskas J., Rukuiža R., Žunda A. Investigation
of Sliding Friction Pairs with Electro-Pulse Sprayed Micro-Coats // Proceedings
of WTC (World Tribology Congress III), September 12–16, 2005. ISBN
0791842029. Washington, 2005. P. 457–458. [Compendex].
18. Jankauskas V., Kreivaitis R., Klimas V., Varnauskas V. Strengthening of elements
used in abrasive environment by hard layers alloying // Mechanika -
2006: Proceedings of the 11 th international conference, April 6–7, 2006 Kaunas
University of Technology, Lithuania. ISSN 1822-2951. Kaunas: Technologija,
2006. P. 105-108. [INSPEC].
19. Jankauskas V. Strengthening machine elements working under abrasive environment
by alloying with hard layers and their estimation // Mechanika. ISSN
1392-1207. 2006, Nr. 1(57). P. 55–60. [INSPEC; COMPENDEX; FLUIDEX;
SCOPUS; CSA (Cambridge Scientific Abstracts); VINITI].
Straipsniai, publikuoti kituose Lietuvos ir užsienio recenzuojamuose
mokslo leidiniuose
20. Oksas E., Jankauskas V., Juodis A. Elektroimpulsinės metalizacijos būdu suformuotų
dangų adhezija // Mašinų gamyba. KTU mokslo darbai. Kaunas: Technologija,
1992. P. 32–37.
21. Jankauskas V. Mašinų detalių naujinimas elektroimpulsine metalizacija // LŽŪA
mokslo darbai. Žemės ūkis. 1993. T. 43. P.76–81.
28

22. Jankauskas V., Oksas E., Vilys J.S. Elektroimpulsinės metalizacijos dangos //
Tarptautinė inžinerinės mechanikos konferencija, MECHANIKA '94. Mokslinių
pranešimų rinkinys. Suvirininkystės sekcija. V.: UAB Viltis, 1994. P. 39–45.
23. Oksas E., Udrėnas, K., Jankauskas V. Elektroimpulsiniu būdu užpurškiamų
dangų ir padengiamo paviršiaus sąveika // Mechanika - 95: konferencijos pranešimų
medžiaga. ISBN 9986-13-262-0. Kaunas: Technologija, 1995. P. 190–196.
24. Oksas E., Jankauskas V. Elektroimpulsiniu būdu užpurškiamų dangų ir dengiamo
paviršiaus sąveika. Mokslas ir gamyba. Mokslinės konferencijos medžiaga.
Klaipėdos universitetas. Klaipėda, 1996. 1 kn. P. 166–173.
25. Jankauskas V., Oksas E. Metalo dangų užpurškimo įrenginys // Inžinerija:
mokslo darbai. Kaunas-Akademija, 1996. P. 96–101.
26. Jankauskas V., Vilys J., Oksas E., Čiuplys V. Уcтанoвка для нанеcения
пoкрытий // MATERIALS ENGINEERING - 96: Materials of VI International Baltic
Conference. ISBN 9986-13-404-8. Kaunas.: Technologija, 1996. P. 115–119.
27. Vilys J., Oksas E., Čiuplys V., Židonis V., Jankauskas, V., Kvedaras V.
Направленная электрoимпульcная металлизация // MATERIALS ENGINEE-
RING - 96: Materials of VI International Baltic Conference. ISBN 9986-13-404-8.
Kaunas: Technologija, 1996. P. 128–137.
28. Oksas E., Udrėnas, K.; Jankauskas V. Metalo dangų užpurškimo įrengimas // Mechaninė
technologija: mokslo darbai. ISSN 0204-2053. 1997. T. 25. P. 191–196.
29. Jankauskas V., Pyrantas J., Oksas E. Nauji elektros srovės impulsų panaudojimo
būdai // Mechanika - 97: tarptautinės konferencijos medžiaga. ISBN 9986-
13-541-9. Kaunas: Technologija, 1997. P. 231–234.
30. Žunda A., Jankauskas V., Kalpokas J. Lazerinio apdirbimo įtaka elektroimpulsinių
dangų savybėms // Mechaninė technologija: mokslo darbai.
ISSN 0204-2053. 1998. T. 26, P. 154–157.
31. Jankauskas V., Prantas J., Andriušis A. Mažo skersmens kiaurymių paviršių
sustiprinimas // Mechaninė technologija: mokslo darbai. ISSN 0204-2053. 1998.
T. 26. P. 86–90.
32. Jankauskas V., Andriušis A., Skovorodin V. Wire Explosion Sprayed Metal
Coatings // Balttrib' 99: International Conference, 21-22 Sept. 1999, Kaunas:
Proceedings. ISBN 9986-545-86-2. Kaunas, 1999. P. 298–304.
33. Žunda A., Jankauskas V., Andriušis A. Reinforcement of electric pulse sprayed
coatings // Proceedings of X-th International Baltic Conference “Materials
Engineering & *Balttrib 2001”. Riga. 2001. P. 159–163.
34. Žunda A., Jankauskas V., Lapienis N. Užpurkštų plieno dangų sustiprinimas //
Tarptautinės konferencijos MECHANIKA - 2001 medžiaga. Kaunas:
Technologija, 2001. P. 231–234.
35. Žunda A., Jankauskas V., Chodočinskas S. Wear decrease of agricultural
machinery processing of concentrated energy // MATERIALS SCIENCE. ISSN
1392-1320. Kaunas: Technologija, 2001, Vol. 7.3. P. 142–146. [VINITI].
36. Andriušis A., Jankauskas V., Žunda A. Investigation of Electroimpulse Sprayed
Copper Alloy Coatings // MATERIALS SCIENCE. ISSN 1392-1320. Kaunas:
Technologija, 2002, Vol. 8.2. P. 177–182. [VINITI].
29

37. Žunda A., Jankauskas V., Padgurskas J., Lapienis, N. Non-Wear Effect on
Composite Steel-Brass Surface // MATERIALS SCIENCE. ISSN 1392-1320.
2003. Vol. 9.1. P. 54–57. [VINITI].
38. Jankauskas V., Adamonis D., Žunda A. Investigation of Abrasive Wear of Steel
Lubor 044, 65Г and Л53 // Engineering Materials & Tribology 2004 : Materials of
the XII-th International Baltic Conference. Riga, 2004. P. 94–98.
39. Jankauskas V., Adamonis D., Zakarauskas R., Žunda A. Plienų naudojamų
dirvos dirbimo mašinų darbinėms dalims gaminti abrazyvinio dilimo tyrimas //
Mechanika - 2004: tarptautinės konferencijos pranešimų medžiaga, KTU,
Lietuva, 2004 m. balandžio mėn. 1–2 d. ISBN 9955-09-630-6. Kaunas:
Technologija, 2004. P. 516–521.
40. Kreivaitis R., Jankauskas V. Konstrukcinių medžiagų atsparumo dilimui tyrimo
metodo pagal standartą ASTM G65 įvertinimas // Mechanika-2005: 10-osios
tarptautinės konferencijos pranešimų medžiaga, KTU, 2005 m. balandžio 7–8 d.
Kaunas : Technologija, 2005. ISBN 9955-09-850-3. P. 523–528.
41. Jankauskas V., Varnauskas V., Kreivaitis R., Adamonis D. Apvirintų paviršių
abrazyvinio dilimo tyrimai // Inžinerija: mokslo darbai. ISSN 1392-8279. Nr. 7 (1)
(2006). P. 64–68.
42. Padgurskas J., Jankauskas V., Andriusis A., Rukuiza R., Zunda A. Tribological
Evaluation of Copper Coats Made by Electro-Pulse Spraying. Reibung, Schmierung
und Verschleiß. Forschung und praktische Anwendungen. Band II. (47 Tribology-Fachtagung).
Gesellschaft für Tribology e.V. 2006. 78/1–12.
Autorystės liudijimai, patentai
43. А.C. 1647331 CCCР. МКИ G 01 M 13/00. Уcтрoйcтвo для иcпытаний шатуна
на изнoc / Cкoвoрoдин В.Я., Янкауcкаc В.К.- №4704032/27. Заявл.
12.06.1989, Oпубл. 07.05.1991, Бюл. №17. 6 c.
44. А.C. 1700416 CCCР. МКИ G 01 M 13/00. Cтенд для иcпытания шатунoв на
цикличеcкую прoчнocть / Cкoвoрoдин В.Я., Янкауcкаc В.К.- №4811009/27,
Заявл. 14.02.1990, Oпубл. 23.12.1991, Бюл. №47. 10 c.
45. Патент 2026416 РU. МКИ C 23 C 14/32, B 05 B 7/22. Уcтанoвка для
нанеcения пoкрытия / Cкoвoрoдин В.Я., Янкауcкаc В.К., Oкcаc Э.C.-
№5034958/05, Заявл. 31.03.1992, Oпубл. 10.01.1995, Бюл. №1. 8 c.
46. Патент 2059016 РU. МКИ C 23 C 04/08, Cпocoб нанеcения металличеcкoгo
пoкрытия / Cкoвoрoдин В.Я., Янкауcкаc В.К., Oкcаc Э.C., Тoлутиc К.Б., Вилиc
Й.C.- №5034959/26, Заявл. 30.03.92, Oпубл. 27.04.1996, Бюл. №12. 4 c.
Vadovėlis
Jonušas R., Kalpokas J., Lazaravičius P., Jankauskas V. Koncentruotos energijos
metodų taikymas apdirbant medžiagas: vadovėlis. Kaunas: Technologija,
2004. 268 p. ISBN 9955-09-634-9.
30

CITUOJAMI MOKSLO DARBAI
A1. Витязь П.А. Твердосмазочные покрытия в машиностроении. Монография.
Минск: Белорусская наука, 2007. 170 с.
A2. Джост П., Шофилд Дж. Экономия энергии с помощью триботехники.
Технико-экономическое исследование / Трение и износ. 1982. Т.3. № 2.
С.356–366.
A3. Czichos H., Habig K.H. Tribologie – Handbuch. Reibung und Verschleiß.
Braunsdweig, Wiesbaden, 1992. S. 560.
A4. Werkstoffe in der Tribotechnik: Reibung, Schmierung und
Verschleißbeständigkeit von Werkstoffen und Bauteilen / Oltwig Pigors. Leipzig:
Dt. Verl. Für Grunstoffindustrie, 1993. 395 p.
A5. ASM Handbook. V. 5. Surface Engineering. C.M. Cotell, J.A. Spraque, F.A.
Smidt. ASM International, 1994. 784 p.
A6. Хрущов М.М., Бабичев М.А. Абразивное изнашивание. Москва: Наука.
1970. 251 c.
A7. Kavaliauskienė L., Ambroza P. Influence of Carbon and Boron on the Properties
of Deposited Layer. Mechanika. 2004. 4(48). P.59–63.
A8. Serapinas V. Tribologiniai procesai kinematinėse porose. Kaunas: Technologija,
1999. 362 p.
A9. Padgurskas J., Rukuiza R., Amulevicius A., et. al. Influence of fluor-oligomers
on the structural and tribological properties of steel surface at the rolling friction.
Industrial Lubrication and Tribology. 2008. 60 (5). P. 222–227.
A10. Vekteris V., Mokšin V., Bučinskas V. Influence of liquid crystals to friction
characteristics of mineral lubricants // Proceedings of the 11 th World Congress
in Mechanism and Machine Science. April 1–4. 2004. Tianjin, China.
Vol. 5. Tianjin: China Machine Press, 2004. P. 2320–2323.
A11. Chen H., Xu C., Zhou Q., Hutchings I.M., Shipway P.H., Liu J. Micro-scale
abrasive wear behaviour of HVOF sprayed and laser-remelted conventional
and nanostructured WC–Co coatings. Wear, 2005. V. 258. 1–4, P. 333–338.
A12. Tribology of mechanical systems: a guide to present and future technologies /
by Jože Vižintin ... [et al.]. New York: ASME Press, 2004. 336 p.
A13. Гаркунов Д. Н. Триботехника (износ и безызносность). Москва:
Издательство МСХА, 2001. 616 с.
A14. Hernández Battez A., González R., Viesca J.L. et. al. CuO, ZrO 2 and ZnO
nanoparticles as antiwear additive in oil lubricants.
Wear. 2008. V. 265. 3–4.
422–428.
A15. Tarasov S., Kolubaev A., Belyaev S., Lerner M., Tepper F. Study of friction reduction
by nanocopper additives to motor oil. Wear. 2002. V. 252. 1–2. 63–69.
A16. Lubricants and Lubrication / Edited by T. Mang and Wilfried Dresel. Second,
Completely Revised and Extended Edition. Weinheim: Wiley-VCH Verlag
GmbH&Co. KGaA. 2007. 850 p.
A17. Schmierstoffe im Betrieb / U.J. Möller; Jamil Nassar. 2. Aufl. Berlin: Springer,
2002. 873 S.
Vytenis Jankauskas
31

Vytenis JANKAUSKAS
TRINTIES PORŲ DILIMO PROCESAI
Habilitacijos procedūrai teikiamų mokslo darbų apžvalga
Technologijos mokslai, mechanikos inžinerija (09T)
Redaktorius Pranas Dastikas
SL 399. 2008 10 28. Sp. l. 2,0. Tiražas 30. Užsakymo Nr. 86. Leido ir spausdino
LŽŪU Leidybos centras – 2008. Studentų g. 11, LT-53361 Akademija, Kauno r.
32