PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

The Effect of PVD and CVD Coating Structures on the Durability of Sintered Cutting Edges

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Wpływ struktury powłok PVD i CVD na trwałość spiekanych ostrzy skrawających
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
In the work it was demonstrated that the exploitative stability of edges from tool ceramics and sintered carbides coated with gradient and multilayer PVD and CVD coatings depends mainly on the adherence of the coatings to the substrate, while the change of coating microhardness from 2300 to 3500 HV0.05, the size of grains and their thickness affect the durability of the edges to a lesser extent. It was found that some coatings showed a fine-grained structure. The coatings which contained the AlN phase with hexagonal lattice showed a considerably higher adhesion to the substrate from sialon ceramics rather than the coatings containing the TiN phase. Better adherence of the coatings containing the AlN phase with hexagonal lattice is connected with the same kind of interatomic bonds (covalent) in material of both coating and ceramic substrate. In the paper the exploitative properties of the investigated coatings in the technological cutting trials were also determined. The models of artificial neural network, which demonstrate a relationships between the edge stability and coating properties such as: critical load, microhardness, thickness and size of grains were worked out.
PL
W pracy wykazano, że trwałość eksploatacyjna ostrzy skrawających z ceramiki narzędziowej i węglików spiekanych pokrytych gradientowymi i wielowarstwowymi powłokami PVD oraz CVD zależy głównie od przyczepności powłok do podłoża, natomiast zmiana mikrotwardości w zakresie od 2300 do 3500 HV0.05. wielkości ziarn oraz ich grubości w mniejszym stopniu wpływają na trwałość ostrzy. Powłoki wykazują drobnoziarnistą strukturę. Powłoki zawierające fazę AlN o sieci heksagonalnej wykazują lepszą przyczepność do sialonowego podłoża niż powłoki zawierające fazę TiN. Lepsza przyczepność powłok zawierających fazę A1N o sieci heksagonalnej związana jest z takim samym rodzajem wiązań międzyatomowych (kowalencyjnych) w materiale powłoki i ceramicznego podłoża. W pracy określono także własności eksploatacyjne powłok w technologicznej próbie toczenia. Zależności pomiędzy trwałością ostrza a własnościami powłok takimi jak obciążenie krytyczne, mikrotwardość, grubość i wielkość ziarna określono z zastosowaniem sztucznych sieci neuronowych.
Twórcy
autor
  • Division of Materials Processing Technology, Management and Computer Techniques in Materials Science, Institute of Engineering Materials and Biomaterials, Silesian University of Technology, 18a Konarskiego Str., 44-100 Gliwice, Poland
  • Division of Materials Processing Technology, Management and Computer Techniques in Materials Science, Institute of Engineering Materials and Biomaterials, Silesian University of Technology, 18a Konarskiego Str., 44-100 Gliwice, Poland
autor
  • Division of Materials Processing Technology, Management and Computer Techniques in Materials Science, Institute of Engineering Materials and Biomaterials, Silesian University of Technology, 18a Konarskiego Str., 44-100 Gliwice, Poland
autor
  • Division of Materials Processing Technology, Management and Computer Techniques in Materials Science, Institute of Engineering Materials and Biomaterials, Silesian University of Technology, 18a Konarskiego Str., 44-100 Gliwice, Poland
  • Division of Materials Processing Technology, Management and Computer Techniques in Materials Science, Institute of Engineering Materials and Biomaterials, Silesian University of Technology, 18a Konarskiego Str., 44-100 Gliwice, Poland
Bibliografia
  • [1] D. Pakuła, L. A. Dobrzański, A. Križ, M. Staszuk, Investigation of PVD coatings deposited on the Si3N4 and sialon tool ceramics, Archives of Materials Science and Engineering 46, 1, 53-60 (2010).
  • [2] L. A. Dobrzański, M. Staszuk, K. Gołombek, A. Śliwa, M. Pancielejko, Structure and properties PVD and CVDcoatings deposited onto edges of sintered cutting tools, Archives of Metallurgy and Materials 55, 1, 187-193 (2010).
  • [3] L. Cunha, L. Rebouta, F. Vaz, M. Staszuk, S. Malara, J. Barbosa, P. Carvalho, (...), J. P. Riviere, Effect of thermal treatments on the structure of Mo Nx Oy thin films, Vacuum 82, 12, 1428-1432 (2008).
  • [4] M. Sokovic, J. Kopač, L. A. Dobrzański, J. Mikuła, K. Gołombek, D. Pakuła, Cutting characteristics of PVDand CVD - Coated ceramic tool inserts, Tribology in Industry 28, 1-2, 3-8 (2006).
  • [5] L. A. Dobrzański, D. Pakuła, Comparison of the structure and properties of the PVD and CVD coatings deposited on nitride tool ceramics, Journal of Materials Processing Technology 164-165, 832-842 (2005).
  • [6] L. A. Dobrzański, D. Pakuła, A. Križ, M. Soković, J. Kopač, Tribological properties of the PVD and CVD coatings deposited onto the nitride tool ceramics, Journal of Materials Processing Technology 175, 179-185 (2006).
  • [7] R. P. Martinho, F. J. G. Silva, A. P. M. Baptista, Cutting forces and wear analysis of Si3N4 diamond coated tools in high speed machining, Vacuum 82, 1415-1420 (2008).
  • [8] G. Castro, F. A. Almeida, F. J. Oliveira, A. J. S. Fernandes, J. Sacramento, R. F. Silva, Dry machining of silicon-aluminium alloys with CVD diamond brazed and directly coated Si3N4 ceramic tools, Vacuum 82, 1407-1410 (2008).
  • [9] M. W. Richert, A. Mazurkiewicz, J. A. Smolik, The deposition of WC-Co coatings by EBPVDtechnique, Archives of Metallurgy and Materials 57, 2, 511-516 (2012).
  • [10] M. Pancielejko, W. Precht, Structure, chemical and phase composition of hard titanium carbon nitride coatings deposited on HS 6-5-2 steel, Journal of Materials Processing Technology 157-158, 394-398 (2004).
  • [11] K. Lukaszkowicz, J. Szewczenko, M. Pancielejko, Structure, mechanical properties and corrosion resistance of PVDgradient coatings deposited onto the X40CrMo V5-1 hot work tool steel substrate, International Journal of Materials and Product Technology 39(1/2), 148-158 (2010).
  • [12] M. Nalban t, H. Gökkaya, İ. Toktaş, Gökhan Sur, The experimental investigation of the effects of uncoated, PVD- and CVD-coated cemented carbide inserts and cutting parameters on surface roughness in CNCturning and its prediction using artificial neural networks, Robotics and Computer-Integrated Manufacturing 25, 211-223 (2009).
  • [13] M. Reza Soleymany Yazdi, A. Mahyar Khorasani, Mehdi Faraji, Optimization of coating variables for hardness of industrial tools by using artificial neural networks, Expert Systems with Applications 38, 12116-12127 (2011).
  • [14] E. O. Ezugwu, D. A. Fadare, J. Bonney, R. B. Da Silva, W. F. Sales, Modelling the correlation between cutting and process parameters in high-speed machining of Inconel 718 alloy using an artificial neural network, International Journal of Machine Tools & Manufacture 45, 1375-1385 (2005).
  • [15] Ihsan Korkut, Adem Acır, Mehmet Boy, Application of regression and artificial neural network analysis in modelling of tool-chip interface temperature in machining, Expert Systems with Applications 38, 11651-11656 (2011).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-c6546791-a698-443d-9736-07e40abf1b8e
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.