Zużycie tribologiczne nanokrystalicznych powłok wielowarstwowych Ni/Cu

• Autorzy: Trzaska M. , Cieślak G.

Identyfikatory

DOI

10.15199/28.2015.2.8

Warianty tytułu

EN

Tribological wear of nanocrystalline Ni/Cu multilayer coatings

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nanokrystalicznych, wielowarstwowych powłok Ni/Cu wytworzonych w wyniku procesu elektrokrystalizacji na podłożu ze stali węglowej S235JR. Badania obejmowały wielowarstwowe powłoki nikiel/miedź o różnej grubości oraz liczbie pojedynczych warstw niklu i miedzi oraz w celach porównawczych powłoki niklowe i miedziane o nanokrystalicznej strukturze, wytwarzane metodą elektrokrystalizacji. Strukturę wytworzonych powłok charakteryzowano za pomocą dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD), skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) oraz mikroskopii świetlnej. Wykonano pomiary chropowatości powierzchni oraz mikrotwardości sposobem Vickersa. Badania zużycia materiału powłok przez tarcie zrealizowano przy stałym nacisku kuli na próbkę za pomocą kulotestera. Badania wykazały, że wytworzone metodą elektrokrystalizacji powłoki Ni, Cu oraz wielowarstwowe Ni/Cu o różnej grubości pojedynczych warstw charakteryzują się nanokrystaliczną strukturą, zwartą budową oraz równomierną grubością. Na zużycie ścierne powłok ma wpływ twardość materiału oraz w przypadku powłok wielowarstwowych również grubość pojedynczych warstw. W obszarach wytarcia nie stwierdzono delaminacji powłok Ni, Cu oraz Ni/Cu od stalowego podłoża, jak również pomiędzy warstwami w powłokach wielowarstwowych.

EN

The paper presents results of studies focused on nanocrystalline nickel, copper and multilayer Ni/Cu coatings of various thicknesses and different numbers of the individual nickel and copper layers produced as effects of electrocrystallization method and deposited on S235JR carbon steel substrate. The microstructure of the produced coatings was characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and light microscopy. Microhardness was investigated by Vickers method. The abrasive wear testing was carried out by the friction of the ball at a constant pressure on the sample using Calotest aparatus. Accomplished studies have shown that the nickel, copper and multilayer Ni/Cu coatings exhibit nanocrystalline and compact microstructure, as well as uniform thickness. The hardness of the coating materials and thickness of the single layer in the Ni/Cu multilayer coatings have influenced on the abrasive wear of the whole coatings. In the areas of wear, there was no delamination of Ni, Cu and Ni/Cu from the steel substrate and between layers in multilayer coatings.

Słowa kluczowe

PL

powłoki nanokrystaliczne; wielowarstwowe powłoki Ni/Cu; elektrokrystalizacja; mikrotwardość; zużycie ścierne; Kulotester

EN

nanocrystalline Ni/Cu multilayer coatings; electrocrystallization; microhardness; wear; Calotest

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 36, nr 2
• Strony: 87--90
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Trzaska M.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

autor

Cieślak G.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

Bibliografia

• [1] Kowalewska M., Trzaska M.: Właściwości tribologiczne warstw Ni/Si3N4. Kompozyty 6 (2006) 32÷37.
• [2] Trzaska M.: Studies of the structure and properties of Ni-P and Ni-P/Si3N4 surface layers deposited on aluminum by the electroless method. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 43 (2010) 269÷275.
• [3] Trzaska M., Cieślak G.: Nanocrystalline Ni/Cu multilayer composite coatings. Composites Theory and Practice 14 (2014) 50÷53.
• [4] Ghosh S. K., Limaye P. K., Swain B. P., Soni N., Agrawal R. G., Dusane R.: Tribological behavior and residual stress of electrodeposited Ni/Cu multilayer films on stainless steel substrate. Surface & Coatings Technology 201 (2007) 4609÷4618.
• [5] Ghosh S. K., Limaye P. K., Bhattacharya S., Soni N., Grover A. K.: Effect of Ni sublayer thickness on sliding wear characteristics of electrodeposited Ni/Cu multilayer coatings. Surface & Coatings Technology 201 (2007) 7441÷7448.
• [6] Betiuk, M. , Burdyński, K. , Jończyk, S. , Szczepański, A. , Niedźwiedzki, K.: “Wirotest” i “Kulotester”– urządzenia kontrolno-pomiarowe do badań właściwości materiałów. Inżynieria Powierzchni 2 (2008) 50÷56.
• [7] Betiuk M., Tacikowski J.: Struktura warstw azotowanych na powierzchni zgładu sferycznego. Inżynieria Powierzchni 3 (2012) 39÷45.