Struktura geometryczna warstwy wierzchniej w ujęciu fraktalnym

• Autorzy: Przerada I. , Bochenek A. , Iwaszko J.

Warianty tytułu

EN

The geometrical structure of superficial layer - fractal description

• Konferencja: II Krajowa Konferencja "Nowe Materiały - Nowe Technologie w Przemyśle Okrętowym i Maszynowym", Międzyzdroje, 7-10 września 2003
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Efektywną drogą podwyższania własności użytkowych elementów maszyn jest kształtowanie struktury i właściwości warstw wierzchnich. Z ich opisem wiążą się m.in. pojęcia: morfologii, topografii i kształtu powierzchni. Dostępna literatura dowodzi, że istnieją związki pomiędzy morfologią warstw powierzchniowych a technologią ich wytwarzania. Z drugiej strony, morfologia powierzchni ma wpływ na istotne właściwości (twardość, odporność na zużycie, odporność korozyjna, współczynnik tarcia). Problem ilościowego opisu geometrycznych cech powierzchni warstwy wierzchniej jest więc ważnym zagadnieniem, które należy rozpatrywać wykorzystując najnowsze osiągnięcia takich dziedzin, jak: stereologia, analiza obrazów, fraktografia ilościowa. Do badań wykorzystano powłoki natryskiwane plazmowo na podłożu ze stali. Warstwy o zróżnicowanej morfologii oceniono metodą klasyczną za pomocą profilometru oraz wykorzystano jedną z metod analizy fraktalnej - metodę cięciwy. Uzyskane wartości wymiarów fraktalnych mogą stanowić dodatkowy parametr ilościowej oceny geometrycznych cech powierzchni.

EN

The effective way to improve the properties of machine elements is the forming of structure and properties of superficial layers. Their description is related to the following notions: morphology, topography and surface shape. The available literature proves that there are relationships between the morphology of superficial layers and the technology of their production. The morphology of superficial layers has a significant effect on their properties, including also service properties, such as hardness, wear resistance, corrosion resistance, friction coefficient. Thus, the problem of the quantitative description of the superficial layer surface features is an important problem of surface engineering, therefore it should be considered using the most up to date achievements in such fields, as: stereology, image analysis and quantitative fractography. The specimens of steel 45 with different layers sprayed on by two methods were subjected to examination. The layers with morfological diversity on their surfaces were investigated by classic method (profilometer) and fractal method (chord method). The values of fractal dimensions may be an addition parameter of the quantitative analysis of the geometrical features of superficial layers.

Słowa kluczowe

PL

struktura geometryczna; warstwa wierzchnia; elementy maszyn; morfologia; topografia powierzchni; fraktografia ilościowa; metoda cięciwy

EN

geometrical structure; superficial layers; machine elements; morphology; topography; surface shape; fractography; quantitative fractography; chord method

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2003
• Tom: R. XXIV, nr 6
• Strony: 551--553
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Przerada I.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Materiałowej

autor

Bochenek A.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Materiałowej

autor

Iwaszko J.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Materiałowej

Bibliografia

• 1. Rożniatowski K., Kurzydłowski K.J., Wierzchoń T., Geometryczny opis cech mikrostrukturalnych warstwy powierzchniowej. Inżynieria Materiałowa, nr5, 1994,
• 2. Jurakowski T., Wierzchoń T., Inżynieria powierzchni metali, WNT, 1995
• 3. Bowie S.H.U., Micro-inentation hardness, in J. Zussamann (ed.), Phisical Methods in Determinative Mineralogy , Academic Press, London, 1967,
• 4. Bowden F.P., Tabor D., Tarcie i smarowanie, PWN, Warszawa 1962,
• 5. Hu Y., Wang H., Guo Y., Molecular dynamics symulation of Poiseulle Flow in ultra thin film, Proceedings of the International Symposium on Tribology, Bejing, China, 19-22 October 1993, 58-65
• 6. Hu Y., A dynamie system model for running-in and its applications, Chinese Journal of Mechanical Engineering, vol.6, nr 1, 1993, 69-77,
• 7. Wierzchoń T., Michalski J., Rudnicki J., Kułakowska B., Żymicki W., Formation and properties of composite layers on stainless steel, Jornal of Mat. Sc, 27, 1992, 771-776,
• 8. Munemasa J., Kumakiri T., Effect of the surface roughness of substrates on the corrosion properties of films coated by phisical vapour deposition. Surf. and Coat. Technolology, 49,1991,496,
• 9. Rożniatowski K., Kurzydłowski K., Ralph B., Quantitative characterisation of thin film structures, Surface Engineering, vol. 12, No. 2,1996.142-146,
• 10. Kurzydłowski K.J., Quantitative characterisation of surface topography and its effect on corrosion and wear resistance of TiN Wn films, 5TH World Biomaterials Congress, Toronto, May 29 June 2, 1996,
• 11. Tompkins F.C, Chemisorpcja gazów na metalach, PWN, Warszawa 1985,
• 12. Waisman J.L., Czynniki wpływające na wytrzymałość zmęczeniową, Zmęczenie metali, praca zbiorowa pod redakcją G. Sinesai J. L. Waismana, Warszawa WNT 1962,
• 13. Kurzydłowski K.J., Ralph B., The quantitative description of the nicrostructure of materials, CRC Press, Boca Raton 1995,
• 14. Mandelbrot B. B., Fractals: Form, Chance and Dimension, New York, Freeman 1977,
• 15. Mandelbrot B. B., The Fractal Geometry of Nature, New York, Freeman 1983,