Własności trybologiczne przeciwzużyciowych powłok PVD do pracy o podwyższonej temperaturze naniesionych na podłoże ze stali X37CrMoV5-1

• Autorzy: Dobrzański L.A. , Polok M. , Adamiak M.

Warianty tytułu

EN

Trybological properties of antiwear PVD coatings for elevated temperatures application deposited onto X37CrMoV5-1 type hot work steel

• Konferencja: II Krajowa Konferencja "Nowe Materiały - Nowe Technologie w Przemyśle Okrętowym i Maszynowym", Międzyzdroje 2003
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań trybologicznych oraz oceny przyczepności przeciwzużyciowych powłok PVD: TiN, TiN(Ti, Al)N oraz CrN, naniesionych w procesie platerowania jonowego na podłoże ze stali narzędziowej do pracy na gorąco typu X37CrMoV5-1. Stwierdzono, że mechanizm uszkodzeń powłok w teście na zarysowanie (scratch test) we wszystkich przypadkach rozpoczyna się od licznie sytuowanych wykruszeń powłoki na krawędzi tworzonej rysy, prowadząc w dalszej kolejności do pękania i całkowitej delaminacji powłoki. W zależności od typu powłoki obserwuje się różne umiejscowienie tych uszkodzeń oraz wartości sił je charakteryzujących. Stwierdzono, że najlepszą przyczepnością z pośród badanych powłok charakteryzuje się powłoka CrN, a najgorszą powłoki TiN/(Ti, Al)N. Badania odporności na zużycie ścierne metodą pin-on-disk zrealizowano w temperaturze pokojowej oraz w temperaturze 500 stopni Celsjusza. Stwierdzono, że najmniejszemu zużyciu w przyjętych warunkach badania w temperaturze pokojowej i podwyższonej ulega powłoka TiN. Zaobserwowano, że zastosowanie tego typu powłoki zapewnia około pięciokrotny wzrost odporności na zużycie ścierne.

EN

The paper present results of tribological and adhesion investigations of antiwear PVD coatings TiN, TiN/(Ti, Al)N and CrN types deposited in ion plating PVD process onto X37CrMoV5-1 type hot work tool steel. It was found that damage mechanism during scratch test in all investigated coatings beings with multiple spallings located on the scratch edges followed by cracking and total coatings delamination. Regarding to the coating types it can be seen different location of such damages and loads typical for them. According to that observations it can be stated that highest adhesion among investigated coating present, CrN monolayer coating and the lowest one multilayers TiN/(Ti, Al)N coating. The wear resistance was investigated by pin-on-disc method performed in room and elevated to 500 degrees centigrade temperatures. It was found that the lowest wear in to fixed investigation conditions in both room and elevated temperatures showes TiN monolayer coating. Additionally one can see that TiN coatings application improve wear resistance some five times.

Słowa kluczowe

PL

własności tribologiczne; powłoki przeciwzużyciowe; podwyższona temperatura; stal narzędziowa do pracy na gorąco; test na zarysowanie; odporność na zużycie ścierne

EN

tribological properties; antiwear PVD coatings; elevated temperature; hot work tool steel; scratch test; wear resistance

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2003
• Tom: R. XXIV, nr 6
• Strony: 465--468
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dobrzański L.A.

• Politechnika Śląska, Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych, Gliwice

autor

Polok M.

• Politechnika Śląska, Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych, Gliwice

autor

Adamiak M.

• Politechnika Śląska, Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych, Gliwice

Bibliografia

• 1. L.A. Dobrzański, M. Adamiak: Structure and properties of TiN and Ti(C, N) coatings deposited in the PVD process on high - speed steels Journal of Materials Processing Technology 133 (2003) 50-62
• 2. B. Navinsek, P. Panjan, F. Gorenjak: Improvement of hot forging manufacturing with PVD and Duplex coatings. Surface and Coatings Technology 137 (2001) 255 - 264
• 3. B. Navinsek, P. Panjan, I. Uranian, P. Cvahte, F. Gorenjak: Improvement of hot - working process with PVD coatings and duplex treatment. Surface and Coatings Technology 142 - 144 (2001) 1148-1154
• 4. J.C.A. Batista, C. Godoy, V.T.L. Buono, A. Matthews: Characterization of duplex and non - duplex (Ti, Al)N and CrN PVD coatings, Materials Science and Engineering A 336 (2002) 39-51
• 5. A. Ćekada, P. Panjan, M. Macek, P. Amid: Comparison of tructural and chemical properties of Cr - based hard coatings: Surface and Technology 151 -152 (2002) 31 - 35
• 6. T.S. Li, H. Li, F. Pan: Microstructure and nanoidentation hardness f Ti/TiN multilayered film. Surface and Coatings Technology 137 2001)225-229
• 7. J.C.A. Batista, M.C Joseph, C. Godoy, A. Matthews: Micro-abrasion wear testing of PVD TiN coatings on untreated and plasma nitrided AISI H13 steel. Wear 249 (2002) 971 - 979