Wpływ plazmochemicznej modyfikacji powierzchni stopów Al-Zn-Mg na ich budowę i wybrane właściwości użytkowe

• Autorzy: Kyzioł K. , Kaczmarek Ł. , Kluska S. , Środa M. , Jonas S.

Warianty tytułu

EN

Influence of surface plasma modification on structure and selected useful parameters ofAl-Zn-Mg alloys

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca przedstawia wyniki badań budowy i wybranych parametrów użytkowych stopów Al-Zn-Mg przed i po modyfikacji ich powierzchni metodą RF CVD (Radio Frequency Chemical Vapour Deposition). W prowadzonych eksperymentach zmieniano rodzaj i skład otrzymywanej powłoki, którą stanowiły struktury SiNH lub SiNH dotowane węglem. Za każdym razem stopy poddawano procesowi trawienia jonowego (Ari) i azotowania powierzchni w warunkach plazmochemicznych. Do badań wykorzystano techniki typowe dla inżynierii materiałowej, mikroskopię elektronową skaningową (SEM) Z analizą składu chemicznego (EDS), dyfraktometrię rentgenowską (XRD) oraz badania twardości, modułu Younga (metodą nanoindentacji) i parametrów zużycia tribologicznego (współczynnika tarcia) wraz z obrazami niszczenia powłok. Na podstawie otrzymanych wyników można stwierdzić, że otrzymanie powłoki przeciwzużyciowej (SiCNH) zawierającej w swojej strukturze węgiel wpływa korzystniej zarówno na badane parametry mechaniczne (twardość ok. 9 GPa, moduł Younga ok. 85 GPa), jak i tribologiczne w porównaniu z modyfikacją, w której powłokę zewnętrzną stanowiła powłoka SiNH. Można to tłumaczyć obecnością w strukturze wiązań CN, CC i fazy SiC, których odpowiednio wytrzymałość i budowa w znacznym stopniu mogą wpływać na synergizm układu powłoka-podłoże.

EN

The work presents the results of the selected physicochemical parameters of Al-Zn-Mg alloys before and after surface modification using RF CVD (Ra- dio Frequency Chemical Vapour Deposition) method. In research, type and composition ofthe studied layer, i.e. SiNH coatings or SiNH coatings doped carbon atoms, were changed. Every time, the alloys were treated by plasma etching and nitriding. Typical techniques for materials engineering such as scanning electron microscopy (SEM) with EDS analysis, X-ray diffraction, nanoindentation method (hardness and Young's modulus) and tribological parameters (incl. friction coefficient) with proliferation of coatings images were applied in the performer study. It can be concluded that the obtained anti-wear coatings, containing carbon in its structure, positively infiuence on mechanical (hardness approx. 9 GPa, Young's modulus approx. 85 GPa) and tribological parameters, in comparison with the modified external surfaces with SiNH coatings. It can be explained by CN, CC bonds in coating structure as well as SIC phase, both existence may infiuence on synergism of coating-aluminum alloy system.

Słowa kluczowe

PL

Al-Zn-Mg; modyfikacja plazmochemiczna; powłoki przeciwzużyciowe

EN

Al-Zn-Mg alloy; plasma modification; plasma nitriding; antiwear coatings

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 34, nr 5
• Strony: 497--500
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kyzioł K.

• Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki

autor

Kaczmarek Ł.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Łódzka

autor

Kluska S.

• Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki

autor

Środa M.

• Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki

autor

Jonas S.

• Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki

Bibliografia

• [1] Ashby M. F., Brechet Y. J. M., Cebon D., Salvo L.: Selection strategies for materials and processes. Materials and Design 25 (2004) 51÷67.
• [2] Zou Y. S., Zhou K., Wu Y. F., Yang H., Cang K., Song G. H.: Structure, mechanical and tribological properties of diamond-like carbon films on aluminum alloy by arc ion plating. Vacuum 86 (2012) 1141÷1146.
• [3] Baragetti S., Gerosa R., Rivolta B., Silva G., Tordini F.: Fatigue behavior of foreign object damaged 7075 heat treated aluminum alloy coated with PVD WC/C. Procedia Engineering 10 (2011) 3375÷3380.
• [4] Oskouei R. H., Ibrahim R. N.: An investigation on the fatigue behaviour of Al 7075-T6 coated with titanium nitride using physical Vapour deposition process. Materials & Design 39 (2012) 294÷302.
• [5] Kaczmarek Ł., Kopia A., Kyzioł K., Szymański W., Kołodziejczyk Ł., Gawroński J., Kleczewska J.: Wear resistant carbon coatings deposited at room temperature by pulsed laser deposition method on 7075 aluminum alloy. Vacuum 97 (2013) 20÷25.
• [6] Majzoobi G. H., Nemati J., Novin Rooz A. J., Farrahi G. H.: Modification of fretting fatigue behavior of AL7075-T6 alloy by the application of titanium coating using IBED technique and shot peening. Tribol. Inter. 42 (2009) 121÷129.
• [7] Majzoobi G. H., Jaleh M.: Duplex surface treatments on Al7075-T6 alloy against fretting fatigue behavior by application of titanium coating plus nitriding. Mat. Sci. and Eng. A 452-453 (2007) 673÷681.
• [8] Baragetti S., Lusvarghi L., Bolelli G., Tordini F.: Fatigue behaviour of 2011-T6 aluminium alloy coated with PVD WC/C, PA-CVD DLC and PE- CVD SÍOX coatings. Surf. Coat. Technol. 203 (2009) 3078÷3087.
• [9] Awad S. H., Qian H. C.: Deposition of duplex A120,/TiN coatings on aluminum alloys for tribological applications using a combined microplasma oxidation (MPO) and are ion plating (AIP). Wear 260 (2006) 215÷221.