The deposition of WC-Co coatings by EBPVD technique

• Autorzy: Richert M. W. , Mazurkiewicz A. , Smolik J. A.

Warianty tytułu

PL

Osadzanie powłok WC-Co technikami EBPVD

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The WC-Co carbides are widely used to deposit protective coatings on engineering surfaces against abrasion, erosion and other forms of wear existence. The nanostructure coatings offer high strength, a low friction coefficient and chemical and thermal stability. WCo coatings were deposited using EBPVD technique realized in original technological process implemented in the hybrid multisource device, produced in the Institute for Sustainable Technologies - National Research Institute in Radom (Poland). The different kind of precursor sources was used. Depending on the source of precursors nanostructure of coatings forms continuous film or consist from nano-carbides. Nanocrystalline WC-Co coatings show hardness in the range of 510-1266 HV. The microstructure of coatings were observed by transmission electron microscopy (TEM). The phase consistence were determined byBrucker D8 Discover-Advance Diffractometer. The paper presents the original technological equipment, methodology, and technological parameters for the creation of the nanocomposite coatings WC.

PL

Węgliki WC-Co są szeroko używane do osadzania na powierzchniach inżynierskich jako ochrona przeciwko tarciu, erozji i innym formom zużycia. Powłoki nanostrukturalne wykazują wysoka wytrzymałość, niski współczynnik tarcia oraz chemiczną i termiczną stabiność. Powłoki WC-Co zostały osadzane techniką EBPVD przy użyciu oryginalnego technologicznego procesu z hybrydowym źródłem prekursorów, w Instytucie Technologii Eksploatacji w Radomiu (Polska). Użyto różnego rodzaju źródeł prekursorów. W zależności od rodzaju użytego źródła prekursorów nanostrukturalne powłoki były zbudowane z ciągłych warstw lub z nano-weglików. Mikrotwardość nanokrystalicznych powłok mieściła się w zakresie 510-1266 μHV. Mikrostruktura powłok była obserwowana transmisyjnym mikroskopem elektronowym (TEM). Skład fazowy powłok określono za pomocą aparatu rentgenowskiego Brucker D8 Discover-Advance Diffractometer. Artykuł prezentuje oryginalne technologiczne urządzenie, metodologię i technologiczne parametry pozwalające na wytworzenie nanokompozytowej powłoki WC.

Słowa kluczowe

EN

EB-PVD; electron beam evaporation; WC-Co coatings; microstructure

PL

węgliki WC-Co; powłoki nanostrukturalne; EB-PVD

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 57, iss. 2
• Strony: 511--515
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Richert M. W.

autor

Mazurkiewicz A.

autor

Smolik J. A.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Non-Ferrous Metals, 30-059 Kraków, 30 Mickiewicza av., Poland

Bibliografia

• [1] A. Cyzniewski, Deposition some properties of nanocrystalline WC and nanocomposite WC/a-C;H coatings, Thin Solid Films 433, 180-185 (2003).
• [2] O. Wanstrand, M. Larsson, P. Hedenqvist, Mechanical and tribological evaluation of PVD WC/C coatings, Surface and Coatings Technology 111, 247-254 (1999).
• [3] G. Zambrano, P. Prieto, F. Perez, C. Rincon, H. Galindo, L. Cota Araiza, J. Esteve, Hardness and morphological characterization of tungsten carbide thin films, Surface and Coating Technology 108-109, 323-327 (1998).
• [4] J. Esteve, E. Martinez, G. Zambrano, P. Prieto, C. Rincon, H. Galindo, Mechanical and tribological properties of tungsten carbide sputtered coatings, Thin Solid Films 373, 282-286 (2000).
• [5] O. Wanstrand, M. Larsson, P. Hedenqvist, Mechanical and tribological evaluation of PVD WC/C coatings, Surface and Coating Technology 111, 247-254 (1999).
• [6] T. Moskalewicz, B. Wendler, S. Zimowski, B. Dubiel, A. Czyrska-Filemonowicz, Microstructure, micro-mechanical and tribological properties of the nc-WC/a-C nanocomposite coatings magnetron sputtered on non-hardened and oxygen hardened Ti-6Al-4V alloy, Surface & Coatings Technology 205, 2668-2677 (2010).
• [7] N. J. M. Carvalho, J. Th. M. Dehosson, Microstructure investigation of magnetron sputtered Wc/C coatings deposited on steel substrates, Thin Solid Films 388, 150-159 (2001).
• [8] Z. Zak Fang, X. Wang, T. Ryu, K. Sup Hwang, H. Y. Sohn, Synthesis, sintering, and mechanical properties nanocrystalline cemented tungsten carbide – A review, Int. Journal of Refractory Metals and Hard Materials 27, 288-299 (2009).
• [9] L. A. Dobrzanski, M. Staszak, K. Gołombek, A. Sliwa, M. Poncielejko, Structure and properties PVD and CVD coatings deposited onto edges of sintered cutting tools, Archives of Metallurgy and Materials 55, 187-193 (2010).