Ocena powierzchni wybranych powłok wielowarstwowych

• Autorzy: Gilewicz A.

Warianty tytułu

EN

The surface assessment of selected multilayer coatings

• Konferencja: Seminarium Instytutu Mechaniki Precyzyjnej „Obróbka cieplna i cieplno-chemiczna materiałów konstrukcyjnych i narzędziowych „ (16.10.2013, Kraków, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono ocenę jakości powierzchni powłok wielowarstwowych złożonych z 6 dwuwarstwowych modułów o grubości około 400 nm i jednakowych grubościach poszczególnych warstw. Warstwę wierzchnią stanowił zawsze azotek chromu CrN. Drugą składową modułu stanowiły dwuskładnikowe warstwy TiN i Mo2N oraz warstwy trójskładnikowe TiAlN i CrCN. W badaniach metodą mikroskopii skaningowej oraz optycznej oszacowano gęstość powierzchniową makrocząstek na powierzchni powłok oraz ich wymiary. Najwięcej makrocząstek zarejestrowano na powierzchni powłoki TiAlN/CrN, natomiast najmniej na powłokach CrCN/CrN oraz Mo2N/CrN.

EN

The paper presents the evaluation of the surface quality of multilayer coatings composed of six bilayer module with the thickness of about 400 nm and the same thickness of each layer. The top layer was always a CrN chromium nitride layer. The second component of double layer module are binary TiN and Mo2N layers and ternary TiAlN and CrCN layers. In studies by scanning electron microscopy and optical microscopy the surface density of macroparticles of the coating and their dimensions were estimated. The largest amount of macroparticles was recorded on the surface of TiAlN/CrN coatings and the lowest on CrCN/CrN and Mo2N/CrN coatings.

Słowa kluczowe

PL

PVD; powłoki wielowarstwowe; chropowatość; makrocząstki

EN

PVD; multilayer coatings; roughness; macroparticles

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mechaniki Precyzyjnej
• Czasopismo: Inżynieria Powierzchni
• Rocznik: 2013
• Tom: nr 3
• Strony: 20--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., il., tab., fot., wykr.

Twórcy

autor

Gilewicz A.

• Politechnika Koszalińska, Instytut Technologii i Edukacji

Bibliografia

• [1] Dobrzański LA, Dobrzańska-Danikiewicz A.D.: Obróbka powierzchni materiałów inżynierskich. Open Access Library 5, 2011, 1-480.
• [2] Anders A.: Cathodic Arcs: From fractal spots to energetic condensation. Springer Science +Business media LLC, New York 2008.
• [3] Boxman R.L., Sanders D.M., Martin P.J.: Handbook of vacuum arc science and technology - fundamentals and applications. William Andrew Publishing/Noyes 1995.
• [4] Michalski A.J.: Fizykochemiczne podstawy otrzymywania powłok z fazy gazowej. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2000.
• [5] Creasey S., Lewis D.B., Smith l.J., Munz W.D.: SEM image analysis of droplet formation during metal ion etching by a steered arc discharge. „Surf. Coat. Technol.," 97, 1997, s. 163-175.
• [6] Munz W.D., Smith I.J., Lewis D.B., Creasey S.: Droplet formation on steel substrates during cathodic steered arc metal ion etching. „Vacuum", 48, 1997, s. 473-481.
• [7] Kopać J., Sokolic M., Dolinek S.: Tribology of coated tools in conventional and HSC machining. „ J. Mater. Proc. Technol.", 118, 2001, s. 377-384.
• [8] Harris S.G., Doyle E.D., Wong Y.C., Munroe P.R., Cairney J.M., Long J.M.: Reducing the macroparticle content of cathodic arc evaporated TiN coatings. „Surf. Coat. Technol.", 183, 2004, s. 283-294.
• [9] Hogmark S., Jacobson S., Larsson M,: Design and evaluation of tribological coatings. „Wear", 246, 2000, s. 20-33.
• [10] Nordin M., Larsson M., Hogmark S.Ł Mechanical and tribological properties of multilayered PVD TiN/CrN. „Wear", 232, 1999, 221-225.
• [11] Zhou Y., Asaki R., Soe W.H., Yamamoto R., Chen R., Iwabuchi A.: Hardness anomaly, plastic deformation work and fretting wear properties of polycrystalline TiN/CrN multilayers. „Wear", 236, 1999, s. 159-164
• [12] Koshy R.A.: Thermally activated self-lubricating nanostructured coating for cutting tool applications, rozprawa doktorska. Northwestern University, Evanston, Illinois 2008.
• [13] Chang Y.Y., Yang S.J., Wang D.Y.: Structural and mechanical properties of TiAlN/CrN coatings synthesized by a cathodic-arc deposition process. „Surf. Coat. Technol.", 201, 2006, s. 4209-4214.
• [14] Luo Q., Rainforth W.M., Munz W.D.: TEM observations of wear mechanisms of TiAlCrN and TiAlN/CrN coatings grown by combined steered-arc/unbalanced magnetron deposition. „Wear", 225-229, 1999, s. 74-82.
• [15] Warcholinski B., Gilewicz A., Myslinski P.: Tribological properties of TiAlCrN thin films. „Rev. Adv. Mater. Sci.", 22, 2009, s. 81-88.
• [16] Warcholinski B., Gilewicz A.: Mechanical properties of multilayer TiAlN/CrN coatings deposited by cathodic arc evaporation. „Surf. Eng.", 27, 2011, s.491-497.
• [17] Gilewicz A, Warcholinski B., Myslinski P., Szymanski W.: Anti-wear multilayer coatings based on chromium nitride for wood machining tools. „Wear", 270,2010,5.32-38.
• [18] Warcholinski B., Gilewicz A.: The properties of multilayer CrCN/CrN coatings dependent on their architecture. „Plasma Process. Polym.", 8, 2011, s. 333-339.
• [19] Ducros C., Cayron C., Sanchette F.: Multilayered and nanolayered hard nitride thin films deposited by cathodic arc evaporation. Part 1: Deposition, mor-phology and microstructure. „Surf. Coat. Technol.", 201,2006,s. 136-142.
• [20] Miyano R., Kimura K., Izumi K., Takikawa H., Sakaki-bara T.: Preparation of metal nitride and oxide thin films using shielded reactive vacuum arc deposition. „Vacu-um", 59, 2000, s. 159-167.
• [21] Wan X.S., Zhao S.S., Yang Y., Gong J., Sun C.: Effects of nitrogen pressure and pulse bias voltage on the properties of Cr-N coatings deposited by arc ion plating. „Surf. Coat. Technol.", 204, 2010, s. 1800-1810.
• [22] Warcholinski B., Gilewicz A., Ratajski J., Kuklinski Z., Rochowicz J.: An analysis of macroparticle-related defects in the CrCN and CrN coatings in dependence on the substrate bias voltage. „Vacuum", 86,2012,s. 1235-1239.
• [23] Gilewicz A., Warcholinski B., Murzyński D.: Właściwości azotku molibdenu otrzymanego metodą katodowego odparowania łukowego. „Inżynieria Materiałowa", 5, 2012, s. 477-480.
• [24] Wrzesińska H., Małyska K., Rymuza Z.: Characterization of surface of TiN/CrN and TiN/NbN super-lattices deposited on microelectronic materials using Atomic Force Microscopy. „Physics and Chemistry of Solid State", 4, 2003, s. 262-266.