Powłoki WC-a:C i MoS₂ (Ti, W) na stopie Inconel 600 przeznaczone do pracy w łożyskach foliowych

• Autorzy: Pietrzak K. , Chmielewski M. , Piekoszewski W. , Michalczewski R. , Mańkowska-Snopczyńska A.

Warianty tytułu

EN

WC-a:C and MoS₂ (Ti, W) layers on Inconel 600 alloy for foil bearing elements

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Łożyska foliowe stanowią nowe alternatywne rozwiązanie łożyskowania dla systemów ślizgowych (wymagających smarowania) bądź tocznych szczególnie tam, gdzie z uwagi na warunki pracy (np. temperatura, prędkość obrotowa, środowisko pracy) konwencjonalne rozwiązania nie mogą być stosowane. Jak dotychczas znalazły one zastosowanie m.in. w turbinach silników odrzutowych, mikroturbinach, pompach, sprężarkach, etc. W celu rozszerzenia możliwości ich stosowanie, na świecie prowadzone są badania skoncentrowane w głównej mierze na opracowaniu nowych materiałów, które mogą spełniać coraz wyższe wymagania (trybologiczne, mechaniczne, cieplne). Jednym z możliwych rozwiązań jest zastosowanie modyfikowanych powierzchniowo, przy zastosowaniu techniki rozpylania magnetronowego, cienkich folii metalowych. W prezentowanej pracy przedstawiono opracowane przez autorów warunki technologiczne modyfikacji stopu Inconel 600, poprzez wytworzenia dwóch rodzajów powłok (WC-a:C oraz MoS₂). Przedstawiono również wyniki badań mikrostruktury powłok i podłoża po procesie osadzania oraz porównano właściwości trybologiczne opracowanych powłok z właściwościami charakterystycznymi dla niemodyfikowanego materiału podłoża.

EN

Foil bearings are a new, alternative solution to apply to systems for which conventional oil-lubricated or rolling element bearings are unsuitable due to their operational conditions such as the temperature, rotational speed, working environment, etc. There are many possible applications of foil bearings, including aircraft gas turbine engines, auxiliary power units, microturbines, pumps, compressors, cryogenic turboexpanders and turbochargers. At present, several investigations into the materials that could possibly fulfill many different requirements are being conducted to expand the range of the practical implementations of foil bearings. Both tribological properties (friction coefficient and wear resistance) and thermal properties (thermal conductivity) are claimed to be the most important for obtaining top quality foils. One of the possible solutions in complex systems could be using magnetron sputtering for the surface modification of a foil metallic material. The results of technological tests aimed at producing WC-a:C and MoS₂ layers on the Inconel 600 alloy are presented in this work. In addition, the effects of microstructural investigations and tribological tests are show for the two afore mentioned systems and compared with non-modified substrates.

Słowa kluczowe

PL

łożyska foliowe; rozpylanie magnetronowe; warstwy; mikrostruktura; właściwości trybologiczne

EN

foil bearings; magnetron sputtering; layers; microstructure; tribological properties

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych
• Czasopismo: Materiały Elektroniczne
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 42, nr 1
• Strony: 13--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Pietrzak K.

• Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych ul. Wólczyńska 133, 01-919 Warszawa

autor

Chmielewski M.

• Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych ul. Wólczyńska 133, 01-919 Warszawa

autor

Piekoszewski W.

• Instytut Technologii Eksploatacji, Zakład Tribologii, ul. K. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom

autor

Michalczewski R.

• Instytut Technologii Eksploatacji, Zakład Tribologii, ul. K. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom

autor

Mańkowska-Snopczyńska A.

• Instytut Technologii Eksploatacji, Zakład Tribologii, ul. K. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom

Bibliografia

• [1] Heshmat H., Hryniewicz P., Walton J.F., Willis J.P., Jahanmir S., DellaCorte C.: Low-friction wear-resistant coatings for high-temperature foil bearings, Tribology International, 2005, 38, 1059 – 1075
• [2] Kovacik J., Emmer S., Bielek J., Kelesi L.: Effect of composition on friction coefficient of Cu–graphite composites, Wear, 2008, 265, 417–421
• [3] Fuentes G.G., Dıaz de Cerio M.J., Rodriguez R., Avelar-Batista J.C., Spain E., Housden J., Qin Y.: Investigation on the sliding of aluminium thin foils against PVD-coated carbide forming-tools during micro-forming, Journal of Materials Processing Technology, 2006, 177, 644 – 648
• [4] Inconel® alloy 600, W.No.2.4816, www.bibusmetals. com.pl
• [5] Chmielewski M., Barlak M., Pietrzak K., Kaliński D., Kowalska E., Strojny-Nędza A.: Tribological effects of ion implantation of Inconel 600, Nukleonika, 2012, 57(3), 357 – 362
• [6] Konarski P., Kaczorek K., Kaliński D., Chmielewski M., Pietrzak K., Barlak M.: Ion implanted inconel Allom – SIMS and GDMS depth profile analysis, Surface and Interface Analysis, 2013, 45(1), 494 – 497
• [7] Moskalewicz T., Wendler B., Zimowski S., Dubiel B., Czyrska-Filemonowicz A.: Microstructure, micro-mechanical and tribological properties of the nc-WC/a- -C nanocomposite coatings magnetron sputtered on non-hardened and oxygen hardened Ti-6Al-4V alloy, Surface & Coatings Technology, 2010, 205(7), 2668 – 2677
• [8] Pawlak W., Wendler B., Nolbrzak P., Makowka M., Wlodarczyk K., Rylski A.: Low friction MoS2(Ti,W) coatings deposited by magnetron sputtering, Inżynieria Materiałowa, 2010, 3, 418 – 421