Ocena właściwości jedno- i wielowarstwowych powłok DLC

• Autorzy: Ozimina D. , Madej M.

Warianty tytułu

EN

Assessing the properties of single and multi-layer DCL coatings

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań jednowarstwowych powłok DLC typu a:C:H:W oraz wielowarstwowych powłok typu TiN/a:C:H:W, CrN/a:C:H:W. Powłoki otrzymywano technikami: PVD oraz PACVD na elementach ze stopu Co-Cr-Mo, znanego pod nazwą handlową BIODUR CCM Plus. Topografię i analizę powierzchni oceniano z użyciem mikroskopu skaningowego SEM. Twardość elementów bez powłoki oraz z powłokami zmierzono z użyciem mikrotwardościomierza Matsuzawa, stosując obciążenie 10 G (HV0,01). Charakterystyki struktury geometrycznej powierzchni uzyskano z użyciem profilometru Form Talysurf PGI 1230. Badania tribologiczne przeprowadzono na mikrotribometrze T-23 oraz aparatach T-01 M, pracujących w skojarzeniu: kula–tacza, w warunkach tarcia technicznie suchego i tarcia ze smarowaniem roztworem Ringera oraz maszynie T-17, pracującej w skojarzeniu: trzpień–płytka w warunkach tarcia ze smarowaniem roztworem Ringera. Badania wykazały, że mechanizmy zużycia elementów węzła tarcia zależą przede wszystkim od materiału powierzchni roboczych.

EN

The paper deals with the testing of single-layer DLC coatings (a:C:H:W, TiN/a:C:H:W, and CrN/a:C:H:W). The coatings were deposited on Co-Cr-Mo (BIODUR CCM Plus alloy) specimens using the PVD and PACVD processes. The topography and morphology of the specimens were determined using a scanning electron microscope (SEM). The hardnesses of specimens with and without coatings were measured under a load of 10 G applying a Matsuzawa tester (HV 0.01). The characteristics of the geometrical surface structure were obtained using a Taylor Hobson Form Talysurf PGI 1230 profilometer. The tribological tests were conducted using a T-23 microtribometer and a T-01M ball-on-disc tester under dry friction conditions and under lubricated friction conditions using Ringer's solution and a T-17 pin-on-plate tester under lubricated friction conditions using Ringer's solution. The results show that the wear mechanisms in friction pairs are dependent mainly on the material the working surfaces are made of.

Słowa kluczowe

PL

powłoki CVD; powłoki PVD; SEM; struktura geometryczna powierzchni SGP; tarcie; zużycie tribologiczne

EN

CVD coatings; PVD coatings; SEM; friction; tribological wear

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 2
• Strony: 119--135
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Ozimina D.

autor

Madej M.

• Politechnika Świętokrzyska, Wydział Mechatroniki i Budowy Maszyn, al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce,

Bibliografia

• 1. Ronkainen H., Varjus S., Koskinen J., Holmberg K., Differentiating the tribological performance of hydrogenated and hydrogen- free DLC coatings. Wear 249 (2001) 260-266.
• 2. Ozimina D., Przeciwzużyciowe warstwy wierzchnie w układach tribologicznych, Monografia 33, Wyd. PŚk, Kielce 2002.
• 3. Robertson J., Diamond-like amorphous carbon. Materials Science Eng. 3 (2002)129-281.
• 4. Grill A., Diamond-like carbon coating as biocompatible materials. Diamond & Related Materials. 12 (2003) 166-170.
• 5. Yamamoto K., Matsukado K., Effect of hydrogenated DLC coating hardness on the tribological properties under water lubrication, Tribology Intern. 39 (2006) 1609-1614.
• 6. ASTM 732-82. Reciprocating pin-on-flat evaluation of friction and wear. properties of polymeric materials for use in total joint prostheses.
• 7. Adamczak S., Janecki D., Komputeryzacja przyrządów do pomiaru zarysów okrągłości i falistości powierzchni. ZN PŚk. Mechanika 60 (1996) 325-334.
• 8. Wieczorowski M., Wykorzystanie analizy topograficznej w pomiarach nierówności powierzchni. Wyd. P.P., Poznań 2009.
• 9. Michalczewski R., Piekoszewski W., Szczerek M., Metoda i urządzenie do badań tribologicznych materiałów na endoprotezy. Tribologia 5 (2002) 1491-1502.
• 10. Madej M., Ozimina D., Ocena właściwości powłok DLC stosowanych w układach biotribologicznych, Tribologia 3 ( 2009) 105-114.