The properties of hard coating composed of S-phase obtained by PVD method

• Autorzy: Baranowska J. , Fryska S. , Przekop J. , Suszko T.

Warianty tytułu

PL

Właściwości twardych powłok z fazy S wytworzonych metodą PVD

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

S-phase usually is obtained by low temperature (<500 degrees centigrade) nitriding of austenitic stainless steel. It is hard and wear resistant phase with good corrosion properties. The paper presents the results of an investigation into coatings composed of S-phase produced by reactive magnetron sputtering. The microstructure and phase composition of the layers were investigated by scanning electron microscopy, X-ray diffraction and glow discharge optical spectroscopy. Potentiodynamic corrosion tests and friction studies were used to characterize the exploitation properties of the coatings.

PL

Faza S tworząca się podczas niskotemperaturowego (<500 stopni Celsjusza) azotowania stali austenitycznej charakteryzuje się dużą twardością oraz dobrymi właściwościami tribologicznymi i odpornością na korozję. Przedstawiono wyniki badań właściwości powłok zbudowanych z fazy S i wytworzonych w procesie reaktywnego rozpylania magnetronowego. Badania mikrostruktury prowadzono metodami mikroskopii skaningowej. Skład fazowy ustalono metodą dyfrakcji rentgenowskiej w geometrii Bragga-Brentana oraz geometrii stałej wartości kąta padania. Określono zawartość azotu w powłokach metodą mikroanalizy rentgenowskiej (WDS) i (GD-OES) oraz właściwości korozyjne powłok metodą potencjometryczną, natomiast odporność na ścieranie metodą kulka-tarcza.

Słowa kluczowe

EN

reactive magnetron sputtering; austenitic stainless steel; X10CrNi18-10; expanded austenite; S-phase; corrosion resistance

PL

reaktywne rozpylanie magnetronowe; stal austenityczna; stal X10CrNi18-10; austenit przesycony azotem; faza S; odporność na korozję

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN ; De Gruyter
• Czasopismo: Advances in Manufacturing Science and Technology
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 33, nr 4
• Strony: 59--69
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Baranowska J.

autor

Fryska S.

autor

Przekop J.

autor

Suszko T.

• West Pomeranian University of Technology, Institute of Materials Science and Engineering, Al. Piastów 19, 70-310 Szczecin,

Bibliografia

• [1] X.Y. LI: Low temperature plasma nitriding of 316 stainless steel - nature of S- phase and its thermal stability. Surface Engineering, 17 (2001) 2, 147-152.
• [2] S. MAENDL, B. RAUSCHENBACH: Nitrogen diffusion in austenitic stainless steel and formation of expanded austenite. Defects and Diffusion Forum, 188- 190 (2001), 125-136.
• [3] K. ICHII, K. FUJIMURA, T. TAKASE: Structure of ion nitrided layers of 18-8 stainless steel. Tech. Rep. Kansai Univ., 27 (1986), 135-144.
• [4] B. LARISCH, U. BRUSKY, H-J. SPIES: Plasma nitriding of stainless steel at low temperature. Surface and Coatings Technology, 116-119 (1999), 205-211.
• [5] J. BARANOWSKA: Niskotemperaturowe azotowanie stali austenitycznej. Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej, Nr 596, Szczecin 2007.
• [6] K. GEMMA, M. KAWAKAMI: Enhancement of nitriding rate in SUS304 austenitic stainless steel under gas nitriding. High Temperature Materials and Processes, 8 (1989) 4. 205-216.
• [7] TH. CHRISTIANSEN, M.A.J. SOMERS: Characterization of low temperature surface hardened stainless steel. Struers Journal of Metallography, 9 (2006), 1-17
• [8] J. BARANOWSKA, Low temperature gas nitriding of stainless steel - technological and utility aspects. Advances in Mechanical Engineering and Science, 32 (2008) 1, 59-68.
• [9] G. TERWAGNE, J. COLAUX, G.A. COLLINS, F. BODART: Structural and quantitative analysis of nitrided stainless steel coatings deposited by dc-magnetron sputtering. Thin Solid Films, 377-378 (2000), 441-446.
• [10] J. BARANOWSKA, S. FRYSKA, J. PRZEKOP, Т. SUSZKO: Charakterystyka powłok z fazy S otrzymanych na drodze reaktywnego rozpylania magnetronowego. Elektronika, 9 (2009), 19-22.
• [11] G. ALDRICH-SMITH, D.G. TEER, P.A. DEARNLEY: Corrosion-wear response of sputtered CrN and S-phase coated austenitic stainless steel. Surface and Coatings Technology, 116-119 (1999), 1161-1165.
• [12] P.A. DEARNLEY, C.G. FIGUEIREDO, J. FISHER: Assessment of S-phase coated medical grade stainless steel (Orton 90) for use in the human joint replacement corrosion-wear environment. Journal of Physics D: Applied Physics, 41 (2008), 1-9.
• [13] M.K. LEI, X.M. ZHU: In vitro corrosion resistance of plasma source ion nitrided austenitic stainless steels. Biomaterials, 22 (2001), 641-647.