Powłoki przeciwzużyciowe CrN/CrCN na nożach strugarskich do obróbki drewna

• Autorzy: Warcholiński B. , Gilewicz A.

Warianty tytułu

EN

Anti-wear CrN/CrCN coating on the woodworking planer knives

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy wykazano, że odporność na zużycie powłok wielowarstwowych, otrzymanych metodą PVD, składających się z azotku chromu i węglikoazot-ku chromu jest wyższa niż każdej z faz z osobna. Powłoki wielowarstwowe CrN/CrCN otrzymano metodą katodowego od-parowania łukowego. Składały się one z siedmiu modułów o grubości około 400 nm każdy i różnym stosunku podziału grubości warstw CrN i CrCN w mo-dule. Jako podwarstwę stosowano warstwę chromu o grubości 0,1 urn. Otrzy-mane powłoki poddano badaniom adhezji metodą rysy i Rockwella. Określono ich twardość oraz naprężenia, a także współczynnik tarcia i zużycie w skoja-rzeniu z drewnem. Wyniki badań wskazują, że najlepsze właściwości użytkowe ma powłoka o podziale warstw w module równym 2:1, ze względu na bardzo dobrą adhezję do podłoża, około 115 N i niski współczynnik zużycia.

EN

In the paper it is show that the wear resistance of multilayer PVD coatings, composing of chromium nitride and chromium carbonitride, exceeds that of both its phases. The multilayer CrN/CrCN coatings were deposited using cathodic are evaporation. They were composed from seven bilayer periods A with the thickness of 400 nm and different thickness ratio of CrN and CrCN layer The coating's adhesion was determined by scratch test (Fig. 2) and Rockwell test. The hardness, stress of the coatings (Fig. 1), friction (Fig. 3) and wear when the counterpart was wood pin were measured too. The results of this measurements show that the best usable properties have the coating with thickness ratio of 2:1 in bilayer (Fig. 6) because of high critical load, about 115 N and Iow wear rate.

Słowa kluczowe

PL

powłoki wielowarstwowe CrN/CrCN; odporność na zużycie; obróbka drewna

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 30, nr 6
• Strony: 516--519
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Warcholiński B.

autor

Gilewicz A.

• Instytut Mechatroniki, Nanotechnologii i Techniki Próżniowej POlitechniki Koszalińskiej,

Bibliografia

• [1] Niedzielski P., Miklaszewski S., Beer P., Sokolowska A.: Tribological properties of NCD coated cemented carbides in contact with wood. Diamond Rel. Mater. 10 (2001) 1-6.
• [2] Yao S. H., Su Y. L.: The tribological potential of CrN and Cr(C, N) deposited by multi-arc PVD process. Wear 212 (1997) 85-94.
• [3] Seok J. W., Jadeed N. M., Lin R. Y.: Sputter deposited nanocrystalline Cr and CrN coatings on steels. Surf. Coat. Technol. 138 (2001) 14-22.
• [4] Polcar T., Cvrcek L., Siroky P., Novak R.: Tribological characteristics of Cr(CN) coatings at elevated temperature. Vacuum 80 (2005) 113-116.
• [5] Diesselberg M., Stock H. R., Mayr P.: Friction and wear behaviour of PVD chromium nitride supported carbon coatings. Surf. Coat. Technol. 188-189 (2004)612-616.
• [6] Cekada M., Panjan P., Macek M., Smid P.: Comparison of structural and chemical properties of Cr-based hard coatings. Surf. Coat. Technol. 151 152(2002)31-35.
• [7] Warcholiński B., Gilewicz A., Kuklinski Z., Mysliriski P.: Arc-evaporated CrN and CrCN coatings. Vacuum 83 (2009) 715-718.
• [8] Nouveau C., Jorand E., Deces-Petit C., Labidi C., Djouadi M. A.: Influence of carbide substrates on tribological properties of chromium nitride coatings: application to wood machining. Wear 258 (2005) 157-165.
• [9] Faga M. G., Settineri L.: Innovative anti-wear coatings on cutting tools for wood machining. Surf. Coat. Technol. 201 (2006) 3002-3007.
• [10] Djouadi M. A., Nouveau C., Beer P., Lambertin M.: CrtN hard coatings deposited with PVD method on tools for wood machining. Surf. Coat Technol. 133-134 (2000) 478-483.
• [11] Nouveau C., Djouadi M. A., Deces-Petit C.: The influence of deposition parameters on the wear resistance of CrxNv magnetron sputtering coatings in routing of oriented strand board. Surf. Coat. Technol. 174-175 (2003 455-460.
• [12] Hogmark S., Jacobson S., Larsson M.: Design and evaluation of tribological coatings. Wear 246 (2000) 20-33.
• [13] Rebholtz C., Ziegele H., Leyland A., Matthews A.: Structure, mechanical and tribological properties of nitrogen-containing chromium coatings prepared by reactive magnetron sputtering. Surf, Coat. Technol. 115 (1999 222-229.
• [14] Verein Deutscher Ingenieure, Richtlinie 3198 (1992) Dusseldorf, Germany.
• [15] Stoney G. G.: Tension of metallic films deposited by electrolysis. Proc. R Soc. Lond. A82 (1909) 172-175.
• [16] Jonsson B., Hogmark S.: Hardness Measurement of Thin Films. Thin Solid Films 114(1984)257-269.
• [17] Archard J. F.: Contact and rubbing of flat surfaces. J. Appl. Phys. 24(8) (1953)981-988.
• [18] Holmberg K. , Matthews A., Ronkainen H.: Coatings tribology – contact mechanisms and surface design. Tribol. International 31 (1998) 107-120.
• [19] Kot M., Rakowski W. A., Major L., Major R., Morgiel J.: Effect of bilayer period on properties of Cr/CrN multilayer coatings produced by laser ablation. Surf. Coat. Technol. 202 (2008) 3501-3506.
• [20] Cekada M., Macek M., Merl D. K., Panjan P.: Properties of Cr(C, N) hard coatings deposited in Ar-C,H,-N, plasma. Thin Solid Films 433 (2003) 174-179.