Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Struktura, morfologia i właściwości mechaniczne powłok AlCrN otrzymanych metodą katodowego odparowania łukowego

Gilewicz A., Jędrzejewski R., Myśliński P., Warcholiński B.

Inżynieria Powierzchni

|

2018

|

nr 2

61--69

PL

Powłoki AlCrN formowano na podłożach stalowych (HS6-5-2) przy użyciu katodowego odparowania łukowego. Badano wpływ ciśnienia azotu oraz napięcia polaryzacji podłoża na właściwości powłok CrAlN formowanych z katody Al80Cr20, takie jak: skład chemiczny i fazowy, morfologia ich powierzchni, szybkość nanoszenia, twardość i przyczepność do podłoża. Określono, że szybkość nanoszenia powłok w środowisku azotu o ciśnieniu 3 Pa jest największa, a wraz ze wzrostem ujemnego napięcia polaryzacji podłoża szybkość nanoszenia maleje. Parametr chropowatości Ra powierzchni powłok zmniejsza się wraz ze wzrostem ciśnienia azotu podczas ich formowania. Przypuszczalnie jest to związane ze zmniejszaniem się ilości makrocząstek na powierzchni powłoki. Twardość powłok (uwzględniając niepewność pomiarową) jest niezależna od ciśnienia azotu, ale zwiększa się wraz ze wzrostem ujemnego napięcia polaryzacji podłoża. Przyczepność powłoki zwiększa się wraz ze wzrostem ciśnienia azotu do 3–4 Pa, a następnie maleje. Wzrost ujemnego napięcia polaryzacji podłoża podczas formowania powłoki pogarsza jej przyczepność do podłoża.

EN

CrAlN coatings have been formed on steel substrates (HS6-5-2) using cathodic arc evaporation. The influence of nitrogen pres-sure and substrate bias voltage on the properties of CrAlN coatings formed from Al80Cr20 cathode, such as: chemical and phase composition of the coatings, their surface morphology, deposition rate, hardness and adhesion to the substrate have been investigated. It has been determined that the rate of the deposition of coatings in the nitrogen atmosphere with the pressure of 3 Pa is the highest and that with the increase of the negative bias voltage of the substrate the deposition rate decreases. The roughness parameter Ra of the coating surface decreases as the nitrogen pressure increases during their formation. Presumably, this is related to the reduction of the amount of macroparticles on the surface of the coating. The hardness of the coatings (taking into account the measurement uncertainty) is independent of the nitrogen pressure, but it increases with the increase of the negative bias voltage of the substrate. The adhesion of the coating increases with the increase of the nitrogen pressure to 3–4 Pa, and then it decreases. The increase in the negative bias voltage of the substrate during the formation of the coating deteriorates its adhesion to the substrate.

2

Wybrane właściwości mechaniczne powłok AlCrN otrzymanych metodą katodowego odparowania łukowego

Gilewicz A., Goluch B., Kukliński Z., Warcholiński B.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 5-6

538--539

PL

W pracy porównano wybrane właściwości mechaniczne powłok decydujące o ich odporności na zużycie: twardość i przyczepność do podłoża. Powłoki AlCrN otrzymywano w szerokim zakresie ciśnień azotu z katod AlCr o składzie 70:30 i 50:50. Badano także szybkość nanoszenia powłok i chropowatość ich powierzchni.

EN

In paper the selected mechanical properties of coatings which determine their wear resistance, i.e. hardness and adhesion to the substrate were compared. AlCrN coatings were obtained using cathode composition of AlCr 70:30 and 50:50 in a wide range of nitrogen pressure. The coating deposition rate and the surface roughness were also investigated.

3

Właściwości powłok AlCrN otrzymanych metodą katodowego odparowania łukowego

Gilewicz A., Warcholiński B.

Inżynieria Powierzchni

|

2015

|

nr 4

11--18

PL

Powłoki AlCrN formowane są wieloma metodami, m.in. w procesie katodowego odparowania łukowego. Charakteryzuje się on dużą szybkością nanoszenia, ale gorszą jakością powierzchni w porównaniu z powłokami uzyskanymi np. metodą rozpylania magnetronowego. W niniejszej pracy opisano wpływ parametrów technologicznych (ciśnienia azotu w komorze roboczej, temperatury i napięcia polaryzacji podłoża) na niektóre właściwości mechaniczne, skład chemiczny oraz stan powierzchni otrzymywanych powłok. Zaobserwowano występowanie stosunkowo dużej ilości makrocząstek na powierzchni powłoki zależne od ciśnienia azotu i napięcia polaryzacji podłoża. Rezultaty badań wskazują, że wraz ze wzrostem ciśnienia azotu parametr chropowatości powłok Ra maleje, a wraz ze wzrostem napięcia polaryzacji podłoża jest prawie stały. Twardość powłok jest zależna od parametrów ich formowania: zwiększa się wraz ze wzrostem ciśnienia azotu w komorze i napięcia polaryzacji podłoży podczas formowania powłok, a maleje wraz ze wzrostem temperatury. Powłoki AlCrN charakteryzują się bardzo dobrą przyczepnością do podłoża. Siła krytyczna dla powłok otrzymywanych w ciśnieniu azotu od 0,8 Pa do 4 Pa jest stała i wynosi ok. 90 N, natomiast siła krytyczna dla powłok formowanych przy wyższych napięciach polaryzacji podłoża maleje do ok. 60 N.

EN

AlCrN coatings are formed by means of different deposition methods, among others cathodic arc evaporation. On one hand, this method is characterized by high deposition rate but on the other hand, the surface shows poorer quality than, for example, the surface gained by means of agnetron sputtering method. This paper describes the influence of process parameters (nitrogen pressure in the working chamber, temperature and substrate bias voltage) on some mechanical properties, chemical composition and the surface quality of the obtained coatings. Relatively large number of macroparticles on the surface of the coating dependent upon the nitrogen pressure and substrate bias voltage was observed. The research results indicate that along with the increasing nitrogen pressure coating the profile roughness parameter Ra coating decreases, and along with the increasing substrate bias voltage it is almost constant. The hardness of the coatings depends on the parameters of their formation: it increases along with the increase of the nitrogen pressure in the chamber and along with the substrate bias voltage during the formation of the coating, and it decreases along with the increasing temperature. AlCrN coatings are characterized by very good adhesion to the substrate. The critical force for the coatings obtained in the nitrogen pressure of 0.8 Pa to 4 Pa is fixed at about 90 N, but the critical force for the coatings formed at the high substrate bias voltage is reduced to about 60 N.