Badanie powłok hybrydowych N+TiN wytworzonych na stalach narzędziowych.

• Autorzy: Rutkowska A. , Dąbrowski M.

Warianty tytułu

EN

Investigations into N+TiN hybrid coatings created on tools steels.

• Konferencja: IV Ogólnopolska Konferencja Naukowa 'Obróbka powierzchniowa', 5-8 października 1999 r., Kule k/Częstochowy
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy podjęto próby osadzania twardych powłok, na uprzednio utwardzonym w procesie obróbki cieplno-chemicznej podłożu. Tego typu warstwy nazwano powłokami hybrydowymi. Jedną z odmian powłok hybrydowych jest połączenie dyfuzyjnej warstwy naazotowanej i powłoki z azotku tytanu. Powłoki tego typu wykonuje się w dwóch oddzielnych procesach, najpierw narzędzia poddawane są procesowi azotowania gazowego bądź jarzeniowego, a następnie, po odpowiednim przygotowaniu powierzchni osadza się azotek tytanu. Powłoki hybrydowe zapewniają uzyskanie dobrych właściwości trybologicznych, wytrzymałościowych i zmęczeniowych. Pozwalają one na uzyskanie nie tylko odpowiednio niskiego współczynnika tarcia ale i wysokiej twardości powierzchniowej z łagodnym jej spadkiem przy przejściu do materiału rdzenia. Ten łagodny spadek twardości zapobiega łuszczeniu warstw dyfuzyjnych w trakcie eksploatacji. Podatność warstw azototytanowanych na uszkodzenia zależna jest od ich właściwości plastycznych, przyczepności do podłoża oraz właściwości podłoża. Badania przeprowadzono na próbkach wykonanych ze stali szybkotnącej gatunku SW7M i stopowych do pracy na gorąco ORVAR i VIDAR produkcji szwedzkiej, 1.2343 - produkcji niemieckiej i stali WCLVŻ - produkcji polskiej z wytworzonymi na ich powierzchni powłokami hybrydowymi. Dla porównania badaniom poddano również próbki po obróbce cieplnej, po azotowaniu z różnymi grubościami. Jakość zastosowanej technologii oceniano poprzez badanie ich odporności na ścieranie. Równolegle przeprowadzono badania metalograficzne mające na celu określenie budowy, grubości i twardości warstw. Stwierdzono, że zastosowanie powłok hybrydowych azotowanie + powłoka TiN pozwala w największym stopniu zwiększyć odporność na ścieranie badanych stali narzędziowych. Istotna w tym przypadku była grubość warstwy azotowanej i jej budowa.

EN

In our work, there were attempts to deposit hard coatings on a base that had been hardened before in a process of thermochemical treatment. This type of layers were called 'hybrid' ones. The connection of a nitrided diffusive layer and TiN coatings is one of the forms of a above-mentioned hybrid coatings. This type of coatings are created in two separated processes, at first tools are gas nitrided or ion nitrided, then after suitable preparing of coatings secure obtaining good tribological, resistant and fatigue properties. The researches were carried out on samples made of steels from the following kinds: high - speed steel SW7M and alloy hot - work steels: ORVAR and VIDAR (made in Sweden), 1.2343 (made in Germany) and WCLVŻ (made in Poland). There were hybrid coatings created on their surfaces. The chemical compositions of the above-mentioned steels are presented. In the aim of comparison the samples after heat-treatment, nitriding and with TiN coatings of various thickness were also subjected to inwestigation. The effectiveness of technology was assessed in the view of coatings wear resistance. The principle of researching abrasive wear is presented and the results of studies in wear resistance are correlated. The metallographic researches in order to define the structure, thickness and hardness of layers were carried out simultaneously. Thickness of TiN coating was measured by using microscope method and the ball test method. It was found that use of hybrid coatings, process of nitriding and TiN coating allow to increase wear resistance.

Słowa kluczowe

PL

powłoka hybrydowa; stal narzędziowa; stal stopowa narzędziowa; twarde powłoki; obróbka cieplno-mechaniczna; azotowanie; skład chemiczny; kulotest; odporność na zużycie

EN

hybrid coating; tool steel; alloy tool steel; hard coating; thermochemical treatment; nitriding; chemical composition; ball test; wear resistance

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 1999
• Tom: R. XX, nr 5
• Strony: 292--295
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Rutkowska A.

• Instytut Materiałoznawstwa i Technologii Metali

autor

Dąbrowski M.

• Instytut Technologii Maszyn i Automatyki, Politechnika Krakowska

• Politechnika Krakowska, Instytut Materiałoznawstwa i Technologii Metali

Bibliografia

• [1] Burakowski T., Wierzchoń T.: Inżynieria powierzchni, WNT, Warszawa, 1995
• [2] Precht W., Pancielejko M., Walkowiak W.: Technologia twardych warstw na podłoża azotowanych plazmowo, Materiały Szkoły letniej nt.: "Modern Plasma Surface Technology", Koszalin -Mielno, 1993
• [3] Dąbrowski M., Juroszek P ., Orlowski R., Rutkowska A .: Badania stali narzędziowych azotowanych dyfuzyjnie i powlekanych azotkiem tytanu. Materiały II Ogólnokrajowej Konferencji Naukowo - Technicznej nt.: "Jakość w Budowie Obrabiarek i Technologii Maszyn". Kraków, 27 - 28 listopada 1997, ss. 5 -11
• [4] Dąbrowski M., Rutkowska A.: Dyfuzyjne i adhezyjne powłoki kompozytowe na stalach do pracy na gorąco. Materiały Konferencji N-T n.t. "Nowe Materiały - Nowe Technologie Materiałowe w Przemyśle Okrętowym i Maszynowym". Inżynieria Materiałowa, Szczecin - Świnoujście 98, T. II, ss. 311 - 316 _
• [5] Dąbrowski M., Rutkowska A., Żurowicz W.: Diffusive and Adhesive, Composite Coatings on Hot - Work Tool Steels, Materiały 9th DAAAM INTERNATIONAL SYMPOSIUM Technical University Cluj - Napoca, Romania 22- 24 October 1998, ss. 153-155
• [6] Burakowski T., Senatorski J., Tacikowski J.: Odporność na zużycie żeliwa azotowanego jonowo, Metaloznawstwo i Obróbka Cieplna„ Nr 118 - 120