Multicomponent and gradient PVD coatings deposited on the sintered tool materials

• Autorzy: Dobrzański L. A. , Wosińska L. , Mikuła J. , Gołombek K.

Warianty tytułu

PL

Wieloskładnikowe i gradientowe powłoki PVD naniesione na spiekane materiały narzędziowe

• Konferencja: Advanced Materials and Technologies, AMT 2007 : XVIII Physical Metallurgy and Materials Science Conference (XVIII; 18-21.06.2007; Warszawa-Jachranka, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents results of examination of structure and properties of the multicomponent (Ti,Al)N and gradient Ti(C,N) wear resistant coatings, deposited with the PVD process onto the substrate from the cemented carbides, cermets and AliC^+TiC type oxide tool ceramics. The methodology includes scanning electron microscope (SEM), confocal microscopy, X-ray qualitative microanalysis and surface distribution analysis of elements, X-ray qualitative phase analysis. The investigation includes also microhardness and roughness tests of the deposited coatings and used substrates. It has been showed that investigated materials are characteristic of the dense, compact structure and their fracture surface topography attests to their high bnttlcness, characteristic especially for the oxide ceramic materials. The coatings were put down uniformly onto the investigated substrate materials and are characterized by the columnar, fine-graded structure. Multicomponent (Ti,Al)N and gradient Ti(C,N) types of coatings deposited onto sintered tool materials can be used to improve cutting properties of the tools.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań struktury i własności przeciwzużyciowych powłok wieloskładnikowych (Ti,Al)N i gradientowych Ti(C,N) naniesionych w procesie PVD na podłoże z węglików spiekanych, cermetali i tlenkowej ceramiki narzędziowej typu AliC^+TiC. Metodyka badań obejmuje skaningowy mikroskop elektronowy (SEM), mikroskop konfokalny, rentgenowską jakościową analizę fazową. Badania obejmują również pomiar mikrotwardości oraz chropowatości pokrytych powłok. Wykazano, że badane materiały charakteryzują się zwartą kompaktową strukturą, a topografia powierzchni przełomu świadczy o ich wysokiej łamliwości charakterystycznej zwłaszcza dla tlenkowych materiałów ceramicznych. Naniesione powłoki przylegająjednolicie do materiału podłoża charakteryzującego się kolumnową, drobnoziarnistą strukturą. Zastosowanie powłok wieloskładnikowych (Ti,Al)N i gradientowych Ti(C,N) naniesionych w procesie PVD na spiekane materiały narzędziowe wpływa na poprawę własności skrawnych narzędzi.

Słowa kluczowe

PL

podłoże z węglików spiekanych; cermetal; mikroskop elektronowy (SEM); mikroskop konfokalny; mikrotwardość; chropowatość; własności skrawanych narzędzi

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 28, nr 3-4
• Strony: 627--630
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dobrzański L. A.

autor

Wosińska L.

autor

Mikuła J.

autor

Gołombek K.

• Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych, Politechnika Śląska, Gliwice

Bibliografia

• [1] Dobrzański L.A., Wosińska L., Gołombek K., Mikuła J.: Structure of multicomponent and gradient PVD coatings deposited on sintered tool materials, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering Vol. 20 (2007) 99-102.
• [2] Dobrzański L.A., Pakuła D., Mikuła J., Gołombek K.: Investigation of the structure and properties of coatings deposited on ceramic tool materials, International Journal of Surface Science and Engineering Vol. 1 (2007) 61-68.
• [3] Dobrzański L.A., Mikuła J.: The structure and functional properties of PVD and CVD coated Al2O3+ZrO2 oxide tool ceramics, Journal of Materials Processing Technology Vol. 167 (2005) 438-446.
• [4] Dobrzański L.A., Gołombek K.: Structure and properties of the cutting tools made from cemented carbides and cermets with the TiN+mono-, gradient- or multi(Ti, Al, Si)N+TiN nanocrystalline coatings Journal of Materials Processing Technology Vol. 164-165 (2005) 805-815.
• [5] Dobrzański L.A., Mikuła J.: Structure and properties of PVD and CVD coated Al2O3 + TiC mixed oxide tool ceramics for dry on high speed cutting processes, Journal of Materials Processing Technology Vol. 164–165 (2005) 822–831.
• [6] Dobrzański L.A., Mikuła J., Gołombek K., Pakuła D., Kopač J., Soković M.: Functional Properties of PVD and CVD Coated Tool Ceramics, Proceedings of 9th International Conference CIRP International Workshop on Modeling of Machining Operations, Bled, Słowenia, May 11-12, 2006.
• [7] Dobrzański L.A., Lukaszkowicz K., Mikuła J., Pakula D.: Structure and corrosion resistance of gradient and multilayer coatings, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, Vol. 18 (2006) 75-78.
• [8] Dobrzański L.A., Pakuła D.: Comparison of the structure and properties of the PVD and CVD coatings deposited on nitride tool ceramics, Journal of Materials Processing Technology Vol. 164-165 (2005) 832-842.
• [9] Panjan P., Boncina I., Bevk J., Cekada M.: PVD hard coatings applied for wear protection of drawing dies, Surface and Coating Technology Vol. 200 (2005) 133-136.
• [10] Soković M., Dobrzański L.A., Kopač J., Kosec L.: Cutting Properties of PVD and CVD Coated Al2O3 + TiC tool ceramic, Proceedings of International Conference Thermec, July 4-6, 2006, Vancouver, Canada.
• [11] Tse Y.Y., Babonneau D., Michel A., Abadias G.: Nanometerscale multilayer coatings combining a soft metallic phase and a hard nitride phase: study of the interface structure and morphology, Surface and Coating Technology Vol. 180-181 (2004) 470-477.
• [12] Lengauer W., Dreyer K.: Functionally graded hardmetals, Journal of Alloys and Compounds Vol. 338 (2002) 194–212.
• [13] PalDey S., Deevi S.C.: Cathodic arc deposited FeAl coatings: properties and oxidation characteristics, Materials Science and Engineering Vol. A355 (2003) 208-215.
• [14] PalDey S., Deevi S.C.: Properties of single layer and gradient (Ti,Al)N coatings, Materials Science and Engineering Vol. A361 (2003) 1–8.
• [15] Hogmark S., Jacobson S., Larsson M.: Design and evaluation of tribological coatings, Wear Vol. 246 (2000) 20–33.