Odporność kawitacyjna systemów Z powłokami TiN

• Autorzy: Krella Alicja K.

Warianty tytułu

EN

Cavitation erosion resistance of TiN coatings

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych erozji kawitacyjnej powłok TiN o zróżnicowanej grubości, osadzonych na różne podłoża (stal X6CrNiTi18-10 i X39Cr1 3) metodą katodowego osadzania łukowego (ARC) PVD. Stal X39Crl3 hartowano, a następnie odpuszczano w 600 i 400°C w celu uzyskania podłoży o zróżnicowanych własnościach mechanicznych. Badania erozyjne przeprowadzono na stanowisku ze szczelinowym wzbudnikiem kawitacji. Celem badań było określenie wpływu podłoża oraz grubości powłok na odporność kawitacyjną całego systemu areolgicznego oraz weryfikacja wskaźnika odporności RCAV systemów twarda powłoka-stalowe podłoże na niszczenie kawitacyjne. W pracy wykazano, że osadzenie twardych powłok TiN na stalowych podłożach przyczyniło się do spadku ubytku masy w porównaniu z ubytkami masy powstałymi na stalach bez powłok TiN. Wzrost grubości powłok TiN osłabił pozytywny efekt ich nałożenia. Wyniki badań doświadczalnych pozytywnie zweryfikowały wskaźnik RCAV wyrażony wzorem (1) - parametr odporności systemów twarda powłoka-stalowe podłoże na niszczenie kawitacyjne. Uzyskane wyniki świadczą, że wskaźnik RC,V bardzo dobrze określa odporność kawitacyjną systemów twarda TiN powłoka-stalowe podłoże niezależnie od grubości powłoki i własności podłoży.

EN

The results ofcavitation erosion tests ofTiN coatings with various thicknesses deposited on various substrates (X6CrNiTi18-10 and X39Cr13) by means ofthe cathodic arc evaporation (ARC) PVD method are presented. X3 9Crl3 steel was subjected to various thermal treatment in order to obtain substrates ofdifferent properties. The cavitation erosion tests were performed in a cavitation tunnel with a slot cavitator. The purpose of this work is to assess the infiuence of the substrate properties and coating thickness on the cavitation erosion resistance of the whole hard coating-steel substrate system and verification ofthe cavitation erosion resistance parameter RCAV The depositions ofTiN coatings on a steel substrate have caused improvement of the cavitation erosion resistance (Fig. 1). An increase in the coating thickness reduces the positive effect of TiN coatings deposition. The experimental data positively verified the resistance parameter, RCAV (Fig. 3). This shows that the RCAV parameter very well describes the cavitation erosion resistance of hard TiN coatings-steel substrate systems regardless of the coating thickness or properties ofthe steel used as substrates.

Słowa kluczowe

PL

stop aluminium; struktura nanometryczna; wyciskanie hydrostatyczne; odkształcanie

EN

aluminium alloy; nanostructured; hydrostatic extrusion; deformation

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 34, nr 1
• Strony: 19--24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Krella Alicja K.

• Instytut Maszyn Przepływowych im. R. Szewalskiego, PAN, Gdańsk

Bibliografia

• [1] Sundgren J.-E., Johansson B.-O., Karlsson S. E., Hetzel T. G.: Mechanisms of reactive sputtering of titanium nitride and titanium carbide. II: Morphology and structure. Thin Solid Films 105 (1983) 367÷3 84.
• [2] Maheo D., Poitevin J.-M.: Microstructure and electrical resistivity of TiN films deposited on heated and negatively biased silicon substrates. Thin Solid Films 237 (1994) 78÷86.
• [3] Krella A., Czyżniewski A.: Investigation conceming the cavitation resistance of TiN coatings deposited on stainless steel at Various temperatures. wear 265 (2008) 72-80.
• [4] Krella A.: The new parameter to assess cavitation erosion resistance of hard PVD coatings. Engineering Failure Analysis 18 (2011) 855÷867.
• [5] Gahlin R., Bromark M., Hedenqvist P., Hogmark S., Hakansson G.: Properties ofTiN and CrN coatings deposited at low temperature using reactive arc-evaporation. Surface and Coatings Technology 76-77 (1995) 174÷180.
• [6] Kim G. S., Lee S. Y., Hahn J. H., Lee B.Y., Han J. G., Lee J. H., Lee S. Y.: Effects of the thickness of Ti buffer layer on the mechanical properties of TiN coatings. Surface and Coatings Technology 171 (2003) 83÷90.
• [7] Su Y. L., Yao S. H., Wei C. S., Kao W. H., Wu C. T.: Influence of single and multilayer TiN films on the axial tension and fatigue performance of AISI 1045 steel. Thin Solid Films 338 (1999) 177÷184.
• [8] Münsterer S., KohlhofK.: Cavitation protection by low temperature TiCN coatings. Surface and Coatings technology 74-75 (1995) 642÷647.
• [9] Krella A., Czyżniewski A.: Infiuence ofthe substrate hardness on the cavitation erosion resistance of TiN coating. Wear 263 (2007) 395÷401.
• [10] Czyżniewski A.: Opracowanie i analiza wyników badan struktury i właściwości powłok TiN i Cr-N o zróżnicowanej grubości (4÷12 um) wytworzonych na stali austenitycznej X6CrNiTi18-10 i stali X39Cr13 metodą katodowego odparowania łukowego (ARC). Opr. IMP nr 6313/06.
• [11] Krella A.: The influence of TiN coatings properties on cavitation erosion resistance. Surface & Coatings Technology 204 (2009) 263÷270.
• [12] Markmann J., Bunzel P., Rosner H., Liu K. W., Padmanabhan K. A., Birringer R., Gleiter H., Weissmuller J.: Microstructure evolution during rolling of inert-gas condensed palladium. Scripta Materialia 49 (2003) 637÷644.
• [13] Krella A.: Mechanizmy odkształcenia materiałów nanostrukturalnych. Inżynieria Materiałowa 5 (2011) 844.
• [14] Krella A.: Inluence of cavitation intensity on X6CrNiTi18-10 stainless steel performance in the incubation period. Wear 258 (2005) 1723÷1731.