In order to find the effect of lubricant viscosity, sheet surface roughness, tool geometry, and forming speed on the frictional characteristics in sheet metal forming, a sheet metal friction tester was designed and manufactured and friction tests of various sheets were performed. Friction test results showed that as the lubricant viscosity becomes lower, the friction coefficient is higher. When surface roughness is extreme1y low or high, the friction coefficient is high. As punch comer radius and punch speed are bigger, the value of friction coefficient is smaller. The sensitivity of friction coefficient is mainly governed by lubricant viscosity and sheet surface roughness.
A study of friction welding of high speed steel(SKH51) bar for blade side to carbon steel(STC3) bar for shank side was carried out experimentally through tensile test, hardness lest, microstructure, and acoustic emission (AR) test. So, this paper deals with optimizing the welding conditions and the real-time quality(strength) evaluation of friction welded joints by acoustic emission technique.
The friction coefficients of advanced high strength steel sheets were experimentally determined. In the friction test, the pulling and holding forces acting on the sheet for various friction conditions, such as lubricant viscosity, pulling speed, blank holding pressure, sheet surface roughness, and hardness of the sheet were measured and the friction coefficient was calculated based on Coulomb's friction law. While the friction coefficient, generally, decreases as the value of friction factor increases, the factor associated with the sheet surface roughness shows U shape behavior for the friction coefficient. Furthermore, the relationship between friction coefficient and the wear volume, which was computed for the roughness of both sheet surfaces and the friction area, is linearly proportional.
소형 다이나모 시험기를 이용하여 4종류의 금속계 소결마찰재와 내열합금 디스크간의 마찰특성을 평가하였다. 고속철도용 소결마찰재는 항공기용 소결마찰재 보다 높은 마찰계수와 마찰계수 안정성을 나타내며, 마모량도 적었다. 또한, 동합금 기지 마찰재는 철계 기지 마찰재보다 마찰면의 온도가 급격히 상승하면 냉각도 빨리 이루어졌다. 시험 후 모든 마찰면에서 Fe 기지의 산화피막이 형성되었고, 산회피막에 따라 마찰특성이 달라졌으며, 마찰면에서는 정상마 모분이 일부가 마찰면 단차부에서 트랩되는 것을 확인하였다.
This study aims to establish the fundamental basis for the design of materials used in high-speed trains, by using a lab-scale dynamometer to evaluate the characteristic behavior of metallic sintered friction materials in relation to the shape of graphite. The test results clearly demonstrate that when flake graphite and granular graphite are added equivalently, the average coefficient of friction is much lower, and it is less influenced by speed variation; moreover, friction wear is observed to be insignificantly low. Adding flake graphite increases the coefficient of friction, which leads to higher friction wear. In addition, the roughness of the disc surface was equivalent regardless of the shape of the graphite.
Friction and wear behavior of a carbon/carbon composite material for aircraft brake material was experimentally investigated. Friction and wear test setup was designed and built for the experiment. Friction and wear tests were conducted under various sliding conditions. Friction coefficients were measured and processed by a data acquisition system and amount of wear measured by a balance. Stainless steel disk was used as the counterface material. Temperature was also measured by inserting thermocouple 2.5 mm beneath the sliding surface of the carbon/carbon composite specimen. Wear surfaces were observed by SEM, and analyzed by EDAX. The experimental results showed that sliding speed and normal force did not have significant effects on friction coefficient and wear factor of the composite. Temperature increase just below the surface was not large enough to cause any thermal degradation or oxidation which occurred at higher temperature when tested by TGA. Wear film was generated both on the specimen and on the counterface at relatively low sliding speed but cracks, grooves, and wear debris were observed at high sliding speed. Friction coefficient remained almost constant when the sliding speed or normal load was varied. It is believed that the adhesive and abrasive components contributed mainly to the friction coefficient. Wear behavior at low sliding speed was governed by wear film formation and adhesive wear mechanism. At high speed, fiber orientation, ploughing by counterface asperities, and fiber breakage dominated wear of the carbon/carbon composite.
Kim, Young Gyu;Lee, Jong Seong;Kim, Sang Ho;Lee, Hi Sung
International Journal of Railway
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제5권4호
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pp.152-155
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2012
The essential element of brake device for railway vehicle is in demand for higher performance along side the trend of railway vehicle size and speed. Essential element of brake device for high speed train is composed of metallic friction material and brake disc. Thus, brake distance, duration and brake stability shall be determined due to friction materials and friction characteristics. Also friction characteristics are influenced by metallic friction material's properties of matter, manufacturing process and component parts. Various materials and configurations of metallic friction materials are currently being implemented to railway vehicles, For this reason study of friction characteristics in accordance with materials is necessary, but study of these important elements are not actively being accomplished. Therefore, in this study, wished to study the graphite's friction characteristic comprised in friction material in accordance with particle size and amount of volume through lab-scale test.
Three different kinds of brake discs including two coated brake discs and one steel disc were tested under the same experimental conditions on a reduced scale braking test bench. A braking test bench was specially designed to analyse thermo-mechanical and frictional behaviors of two types of brake with different sizes in stop and hold braking modes. Plasma spray coating technique was also used to coat the discs with ceramic powder. During the test four commercial brake pads were coupled with discs. Ceramic coated discs showed good stability in friction coefficient at high speed and high energy braking conditions. But they caused large wear loss of pad mass compared with the steel disc. It was shown that thermal barrier effect in ceramic coated discs adjusted the thermal partition between pad and disc. For a steel disc. it showed fluctuating friction coefficient at high speed but small wear loss of pad mass compared with ceramic coated discs.
Friction material in a piezoelectric system is a important part to affect to moving performance. In this paper, alumina ceramics $(AlO_2)$, silicon carbide (SiC), high speed steel and super-hard alloy (WC, Tungsten Carbide) having a hardness knoop of 1000 to 2000 $kg/mm^2$ were tested as a friction material of AF module. Even though $AlO_2$, SiC and high speed steel were a high-hardness material, $AlO_2$ and SiC were worn by a rough surface, and SiC is rusted in humidity condition. AF module using super-hard alloy has showed a stable moving performance in life time test.
Recently, PTFE-polyimide composites are being used self-lubricating parts for industrial field. Thus, this study is mainly concerned with friction and wear properties for the piston ring of non-lubricating air compressor which made of PTFE-polyimide composites. The friction and wear test was carried out for the different composition ratio under the atmosphere room temperature and constant load of 7.69N and their friction and wear properties were compared with each other at various sliding speed. Notable results are summarized as follows. PTFE 100% showed that friction coefficient was almost same values at 0.94 and 1.88m/s but the value was decreased at 2.83m/s because the friction temperature is higher than low speed. PTFE 80%-PI 20% showed the lowest mean friction coefficient at 2.83m/s. PTFE 20%-PI 80% showed the highest friction coefficient at 0.94m/s and the value was decreased at high speed but the value is higher than other materials except PTFE 100 %. PI 100% showed the highest friction coefficient at 0.94 and 1.88m/s because adhesive wear mainly occurred that speed. PTFE 100% showed highest specific wear rate on the whole. Specific wear rate of PTFE 80%-PI 20% was almost the same value with PTFE 20%-PI 80%. PI 100% showed the lowest value at high sliding speed because the friction surface was thicken and carbonated by high friction temperature.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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