The Influence of Low Friction TMD coatings on The Tribological Performance of Surface Textured Steels

Abstract

O presente trabalho de pesquisa intitulado "A influência de revestimentos TMD de baixo atrito no desempenho tribológico de aços texturizados de superfície" visa o estudo da viabilidade de revestimentos de dichalcogeneto de metal de transição (TMD) auto-adaptativos em aço texturizado a laser. Ambos os revestimentos TMD e superfície texturização provou melhorar o comportamento tribológico em condições específicas separadamente. Neste projeto, uma nova abordagem de aplicação de revestimentos auto-adaptativos de dichalcogeneto de metal de transição (TMD) em aço texturizado a laser (sulcos de linhas perpendiculares) será explorada para reduzir o atrito sob diferentes condições de lubrificação.A presente investigação pretende investigar o efeito da aplicação de revestimentos TMD no desempenho tribológico de aços texturizados com geometria de linhas perpendiculares. Ensaios tribológicos sob deslizamento unidirecional e recíproco foram feitos para contato seco e lubrificado. Os efeitos das variacoes de velocidade de deslizamento, viscosidade do lubrificante e forma do contra-corpo sobre o coeficiente de atrito foi estudado. Padrões Sulcados foram produzidos em amostras de aço por texturização de superfície a laser (LST). No âmbito deste estudo, am ostras texturizadas e revestidas mostraram pouca ou nenhuma melhoria em relação a amostras nao texturizadas e revestidas, tanto em ensaios de contato seco quanto lubrificado. No caso de amostras não revestidas, amostras texturizadas mostraram melhorias significativas em termos de redução de COF durante o no regime de lubrificação de camada limite usando velocidades baixas de deslizamento, bem como em testes de contato seco.

The present research work entitled "The influence of low-friction TMD coatings on the tribological performance of surface textured steels" envisages the study on the feasibility of self-adaptive transition metal dichalcogenide (TMD) coatings on laser textured steel.Both TMD coatings and surface texturing have proven to improve tribological behaviour under specific conditions separately. In this project, a novel approach of applying self-adaptive transition metal dichalcogenide (TMD) coatings on laser textured steel (perpendicular lines grooves) will be explored to reduce friction under different lubrication conditions. The goal of this research study was to investigate the effects of applying TMD coatings on the tribological performance of surface textured steel with a horizontal and vertical lines geometry giving the shape of squared grooves. Tribological experiments under both unidirectional and reciprocating sliding were done for both dry and lubricated contact. The effects of varying sliding speed, lubricant viscosity, and counter-body shape on the coefficient of friction were studied. Grooved patterns were produced on steel samples by laser surface texturing (LST). In the scope of this study, coated textured specimens showed little to no improvement in relation to smooth-coated specimens for both dry and lubricated contact. When studying uncoated specimens, the biggest improvement in terms of COF reduction for textured specimens was observed in the boundary lubrication regime at low sliding speeds, as well as in dry contact experiments.