Optymalizacja twardości powłoki węglika chromu CrxCy metodą Taguchiego

• Autorzy: Ruta R. , Trzos M. , Smolik J.

Warianty tytułu

EN

Optimization of chromium carbide CrxCy coatings with the use of Taguchi method

• Konferencja: Międzynarodowe Seminarium "Metalizacja natryskowa dziś i jutro"
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule podano wyniki optymalizacji twardości powłoki CrxCy nakładanej metodą odparowania łukowego. Do rozwiązania problemu zastosowano metodę Taguchiego, z powodzeniem stosowaną do optymalizacji procesów technologicznych. W ramach optymalizacji właściwości powłoki CrxCy, wyznaczono wartości parametrów procesu (ciśnienie, napięcie, natężenie prądu wyładowania łukowego oraz prędkość przepływu atmosfery procesowej), przy których nakładana powłoka charakteryzowała się odpowiednio: największą twardością, najmniejszą twardością i twardością o zadanej wartości. Uzyskane wyniki zostały zweryfikowane z wykorzystaniem specjalnie zaprojektowanych eksperymentów, w których procesy osadzania powłoki CrxCy prowadzono przyjmując wartości parametrów wyznaczone w wyniku optymalizacji. Przeprowadzona weryfikacja potwierdziła przydatność metody Taguchiego do planowania parametrów procesu osadzania powłok o zadanych właściwościach.

EN

The article presents the results of hardness optimization of CrxCy coating applied with the use of arc-vaporation method. Taguchi method has been used for hardness optimization as the method which succeed in the area of technological processes. Within the scope of CrxCy coating’s properties optimization, the process parameters (pressure, voltage, current intensity of arc discharge and flow velocity) were defined for following coatings: the ones of maximum hardness, the ones of minimum hardness and the ones of chosen hardness value. The research results were verified in additional experiments that encompassed the CrxCy coating arc-evaporation with the process parameters that were identified with the use of optimization method. The verification proved that Taguchi method is useful for optimization of co ating properties deposited with arc-evaporation.

Słowa kluczowe

PL

powłoki PVD; metoda odparowania łukowego; optymalizacja; metoda Taguchi

EN

PVD coatings; arc evaporation; optimization; Taguchi method

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mechaniki Precyzyjnej
• Czasopismo: Inżynieria Powierzchni
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 3
• Strony: 53--59
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Ruta R.

autor

Trzos M.

autor

Smolik J.

• Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut

Bibliografia

• [1] Wolfe D.E., Singh J., Narisimhan K.: Synthesis of titanium carbide/chromium carbide multilayers by the co-evaporation of multiple ingots by electron beam physical vapor deposition, "Surface and Coatings Technology", 160 (2002), s. 206-218.
• [2] Chun-Chun Lin ef a//.: The effect of the substrate bias voltage on the mechanical and corrosion properties of chromium carbide thin films by filtered cathodic vacuum arc deposition, "Surface and Coatings Technology", 200 (2006), s. 2679-2685.
• [3] Romero J., Martinez E., Esteve, Lousa A.; Nanometric chromium nitride/chromium carbide multilayers by r.f. magnetron J. Sputtering, "Surface and Coatings Technology", 180-181, (2004) s. 335-340.
• [4] Richert M., Mazurkiewicz A., Smolik J.: Chromium carbide coatings obtained by the hybrid PVD methods, "Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering", vol.43, issue 1, November 2010, s. 145-152.
• [5] Vijaja Babu M., Kriszna Kumar R., Prabhakar O., Go- [9] wri Shankar N.: Simultaneus optimization of flame spraying process parameter for high quality molybde-num coatings using Taguchi method, "Surface and Coating Technology", 79 (1996), s. 276-288.
• [6] Kelly P.J., Parnell R.D.: Characterization studiem of the structure of Al, Zr, and W coatings deposited by closed-field unbalanced magnetron sputtering, "Surface and Coating Technology", 97 (1997), s. 595-602.
• [7] Wuu-Ling Pan, Ge-Ping Yu, Jia Hong Huang: Mechanical properities of ion-plated Tin films on AISI D2 steel, "Surface and Coating Technology" 110 (1998), s. 111-119.
• [8] Alsaran A., Celik A., Celik C., Efeoglu l.: Optimization of coating parameters for duplex treatad AISI 5140 steel", Materiale Science and Engineering A 371 (2004), s. 141-148.
• [9] S.M. Chiu, S.J. Hwang, C.W. Chu, D. Gani The influence of Cr-based coating on the adhesion force between epoxy holding compounds and IC encapsulation mold, "Thin Solid Films", 515 (2006), s. 285-292.
• [10] Yu D., Wang Ch., Cheng X., Zhang F.: Optimization of hybrid PVD process of TiAlN coatings by Taguchi metod, "Applied Surface Science", 255 (2008), s. 1865-1869.
• [11] Da-Yung Wang, Ko-Wei Weng, Chi-Lung Chang, Wei-Yu Ho: Synthesis of Cr3C2 coatings for tribological ap-plications, "Surface and Coatings Technology", 188-189(2004), s. 622-628
• [12] Esteve J., Romero J., Gomez M., Lousa A.: Cathodic chromium carbide coatings for moulding die applica-tions, "Surface and Coatings Technology", 200 (2002), s. 506-510.
• [13] STATISTICA PL dla Windows (Tom IV): Statystyki przemysłowe. StatSoft. Kraków 1997.