Własności korozyjne i powierzchniowe powłok złożonych CrN osadzonych metodą łukowo-próżniową na stali 4H13

• Autorzy: Rogowska R.

Warianty tytułu

EN

Corrosion and surface behaviour of multilayer CrN coatings deposited by the arc-vacuum method on the 4H13 steel

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Na powierzchni próbek z hartowanej i polerowanej stali 4H13 osadzono metodą łukowo-próżniową powłoki wielowarstwowe CrN/TiN, CrN/Ti, CrN/Cr. Wykorzystując elektrochemiczne badania korozyjne w 0,5 molowym roztworze NaCl oraz w roztworze Troydse'a oceniono odporność korozyjną powłok. Przy użyciu pięciu cieczy modelowych: wody, formamidu, glikolu etylenowego, dijodometanu oraz [alfa]-bromonaftalenu metodą osadzanej kropli, zmierzono kąty zwilżania. Policzono swobodną energię powierzchniową (SFE) badanych powłok. Wyznaczono powłoki o największej odporności korozyjnej i najmniejszej swobodnej energii powierzchniowej. Wybrane powłoki wykorzystano jako powłoki o podwyższonych własnościach korozyjnych do pokrycia narzędzi skrawających pracujących w środowiskach korozyjnych.

EN

In this work, multilayer coatings CrN/TiN, CrN/Ti as well as CrN/Cr were deposited on the surface of tempered and polished samples of steel 4H13 using arc-vacuum deposition (PAPVD). The corrosive resistance of coatings were estimated by means of electrochemical corrosive investigation in 0.5 molar NaCl fluid as well as in Troyde's simulated body fluid. Contact angles were measured in 5 model liquids by the sessile drop method. Obtained results were used to calculate surface free energy. Those selected for the investigation liquids were [alpha]-bromonaphtalene, diiodomethane, formamide, ethylene glycol and water. Determined were the coatings with the largest corrosion resistance and the lowest surface free energy. The chosen coatings were used as a coating with raised corrosive properties to cover cutting tools working in corrosive environments.

Słowa kluczowe

PL

metoda PAPVD; powłoka wielowarstwowa; elektrochemiczne badanie korozyjne; odporność korozyjna; swobodna energia powierzchniowa

EN

PAPVD method; electrochemistry corrosive investigating; corrosion resistance; multilayer coatings; surface free energy

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2008
• Tom: nr 3
• Strony: 205--218
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rogowska R.

• Instytut Technologii Eksploatacji - PIB, Radom

Bibliografia

• 1. Kaminski J., Rudnicki J., Nouveau C., Savan A., Beer P.: Resistance to electrochemical corrosion of CrxNy- and DLC-coated steel tool in environment of wet wood. Surface & Coatings Technology, 200, 2005, 83-86.
• 2. Conde A., Nanas C., Cristobal A.B., Housden J., de Damborenea J.: Characterisation of corrosion and behaviour of nanoscaled e-beam PVD CrN coatings. Surface & Coatings Technology, 201, 2006, 2690-2695.
• 3. Ibrahim M.A.M., Korabla S.F., Yoshimura M.: Corrosion of stainless steel coated with TiN, (TiAl)N and CrN in aqueous environments. Corrosion Science, 44, 2002, 815-828.
• 4. Han S., Lin J.H., Tsai S.H., Chung S.C., Wang D.Y., Lu F.M., Shih H.C.: Corrosion and tribological studies of chromium nitride coated on steel with an interlayer of electroplated chromium. Surface & Coatings Technology, 133-134, 2000, 460-465.
• 5. Ahn S.H., Choi Y.S., Kim J.G., Han J.G.: A study on corrosion resistance characteristics of PVD CrN coated steels by electrochemical method. Surface & Coatings Technology, 150, 2002, 319-326.
• 6. Liu C., Lin G., Yang D., Qi M.: In vitro corrosion behavior of multilayered Ti/TiN coating on biomedical AISI 316 L stainless steel. Surface & Coatings Technology, 200, 2006, 4011-4016.
• 7. Kaciulis S., Mezzi A., Montesperelii G., Lomasta F., Rapone M., Casadei F., Valente T., Gusmano G.: Multi-technique study of corrosion resistant CrN/Cr/CrN and CrN:C coatings. Surface & Coatings Technology, 201, 2006, 313–319.
• 8. Liu C., Bi Q., Matthews A.: EIS comparison on corrosion performance of PVD TiN and CrN coated mild steel in 0,5 N NaCl aqueous solution. Corrosion Science 43, 2001, 1953-1961.
• 9. Zhou Q.G., Bai X.D., Chen X.W., Peng D.Q., Ling Y.H., Wang D.R.: Corrosion resistance of duplex and gradient CrNx coated H13 steel. Applied Surface Science, 211, 2003, 293-299.
• 10. Yang D., Lui C., Liu X., Qi M., Lin G.: EIS diagnosis on the corrosion behavior of TiN coated NiTi surgical alloy. Current Applied Physics, 5, 2005, 417-421.
• 11. Princeton Applied Reasearch: Basics of corrosion measurements, Application Note Corr 1.
• 12. Bala H.: Korozja materiałów - teoria i praktyka. Seria: Inżynieria Materiałowa nr 5, WIPMiFS, Częstochowa 2002.
• 13. Baszkiewicz J., Kamiński M.: Podstawy korozji materiałów. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1987.
• 14. Jańczuk B., Białopiotrowicz T.: Opracowanie metodyki pomiarów kąta zwilżania i napięć międzyfazowych w aspekcie ich wykorzystania do wyznaczania swobodnej energii powierzchniowej ciał stałych (praca niepublikowana).
• 15. Jańczuk B., Zdziennicka A., Wójcik W.: Swobodna energia międzyfazowa. I Wiadomości Chemiczne, 1995, 49, 5–6 (301–326).
• 16. Jańczuk B., Zdziennicka A., Wójcik W.: Wyznaczanie swobodnej energii powierzchniowej ciał stałych z kąta zwilżania, II Wiadomości Chemiczne, 1995, 49, 7-8, 430-447.
• 17. Adamson A.W.: Physical chemistry of surfaces, 5 th Edition, John Wiley & Sons, Inc., New York/Chichester/Brisbone/Toronto/Singapore.