Analiza właściwości mikromechanicznych i tribologicznych powłok nanokompozytowych nc-WC/a-C i Nc-WC/a-C:H

• Autorzy: Kot M. , Moskalewicz T. , Wendler B. , Czyrska-Filemonowicz A. , Rakowski W. , Zimowski S.

Warianty tytułu

EN

Analysis of micromechanical and tribological properties of nc-WC/a-C and nc-WC/a-C:H nanocomposite coatings

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W publikacji zostały zaprezentowane wyniki badań mikromechanicznych oraz tribologicznych powłok nc-WC/a-C i nc-WC/a-C:H osadzonych poprzez rozpylanie magnetronowe na nieutwardzonym i utwardzonym powierzchniowo tlenem stopie Ti6Al4V. Obie powłoki są zbudowane z nanocząstek różnych węglików wolframu WC o wielkości 2-6 nm umieszczonych w amorficznej węglowej osnowie. Porównywano wpływ rodzaju osnowy węglowej – amorficznej (a:C) i amorficznej uwodornionej (a-C:H) oraz wpływ umocnienia podłoża przez utwardzenie tlenem na właściwości mikromechaniczne i tribologiczne układów z powłokami kompozytowymi. Twardość powłoki nc-WC/a-C wynosi 18,4 GPa, a powłoki nc-WC/a-C:H 14,1 GPa. Testy tribologiczne wykazały natomiast znacznie lepszą odporność na zużycie przez tarcie powłoki nc-WC/a-C:H niż powłoki nc-WC/a-C.

EN

In the article, micromechanical and tribological properties of nanocomposite coatings nc-WC/a-C and nc-WC/a-C: H were presented. Coatings were deposited by magnetron sputtering on baseline and oxigen-hardened Ti6Al4V titanium alloy. Both coatings contain tungsten carbide nanoparticles nc-WC of different sizes 2 to 6 nm imbedded in an amorphous carbon matrix. The effect of carbon matrix – hydrogen free (a:C) and hydrogenated (a-C:H) and the influence of substrate strengthening on the mechanical properties of coating-substrate systems were tested. The Nc-WC/a-C coating has higher hardness 18.4 GPa than nc-WC/a-C:H - 14.1 GPa. It was established that the coating with hydrogenated carbon matrix has better wear resistance than the WC/a-C coating. For both systems with oxygen-hardened substrate, a low coefficient of friction 0.1 to 0.12 wear was measured.

Słowa kluczowe

PL

powłoki nanokompozytowe; twardość; test zarysowania; zużycie

EN

nanocomposite coatings; hardness; scratch test; wear

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 3
• Strony: 135--143
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kot M.

autor

Moskalewicz T.

autor

Wendler B.

autor

Czyrska-Filemonowicz A.

autor

Rakowski W.

autor

Zimowski S.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, 30-059 Kraków, al. Mickiewicza 30

Bibliografia

• 1. Leyland A., Matthews A.: On the significance of the H/E ratio in wear control: a nanocomposite coating approach to optimized tribological behavior. Wear tom 246 (2000) 1-11.
• 2. Veprek S., Veprek-Heijman M.: Industrial application of superhard nanocomposite coatings. Surface and Coatings Technology, tom 202 (2008) 5063-5073 M43.
• 3. Voevodin A.A., Zabinski J.S.: Nanocomposite and nanostructured tribological materials for space application. Composites Science and Technology, tom 65 (2005) 741-748.
• 4. Moskalewicz T., Wendler B., Kot M., Zimowski S., Dubiel B., Czyrska-Filemonowicz A.: Microstructure and properties of the nc-WC/a-C nanocomposite coatings magnetron sputtered on non-hardened and oxygen hardened Ti-6A1-4V alloy. Praca złożona do publikacji w czasopiśmie Surface & Coatings Technology.
• 5. Moskalewicz T., Wendler B., Czyrska-Filemonowicz A.: Characterisation of nanocomposite nc-WC/a-C and nc-WC/a-C:H coatings on oxygen hardened Ti-6A1-4V alloy, praca złożona do publikacji w czasopiśmie Inżynieria Materiałowa.
• 6. Korsunsky A.M., McGurk M.R., Bull S.J., Page T.F.: On the hardness of coated systems. Surface and Coatings Technology, tom 99 (1998) 171-183.