Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Odporność na zużycie ścierne powłoki Ni-Cr-B-Si natapianej na podłoże stalowe

Kondej A., Babul T.

Inżynieria Powierzchni

|

2016

|

nr 2

9--13

PL

Stopy Ni-Cr-B-Si ze względu na swoje właściwości znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle. Wykorzystuje się je jako spoiwo do łączenia wybranych materiałów konstrukcyjnych bądź jako materiał powłokowy modyfikujący podłoże. Dobre właściwości stopów Ni-Cr-B-Si wynikają z mikrostruktury, która jest zbudowana z osnowy niklowej i twardych wydzieleń borków. W większości stopów z tej grupy twarde fazy tworzą borki niklu i borki chromu, które umacniają plastyczną osnowę. Celem pracy było zbadanie wybranych właściwości powłoki Ni-Cr-B-Si. Wykonano badania mikrostruktury, pomiary twardości oraz badania odporności na zużycie ścierne. Wyniki wykazały wysoką twardość powłoki oraz dobrą odporność na zużycie ścierne.

EN

Due to their properties, Ni-Cr-B-Si alloys are widely used in industry. They are used as a filler metal bonding the selected constructional materials, or as a coating material modifying a substrate. Good properties of Ni-Cr-B-Si alloys are due to their microstructure consisting of a nickel matrix and hard precipitates of borides. In most alloys of this group, hard phases are made of nickel and chromium borides that reinforce a plastic matrix. The purpose of this study was to investigate the selected properties of the Ni-Cr-B-Si coating. The investigation of microstructure, the hardness measurements and the tests of resistance to abrasive wear were carried out. The investigation results demonstrated the high coating hardness and good abrasive wear resistance.

2

Hydrostatic extrusion of Al coated titanium obtained by the magnetron technique

Pachla W., Kulczyk M., Skiba J., Przybysz S., Czyżniewski A., Betiuk M.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2015

|

Vol. 68, nr 1

25--31

EN

Purpose: The paper synthetically presents the ideas of hydrostatic extrusion of metals in order to obtain strong refinement of their structure. It seems that modification of extruded material and the surfaces of dies may be one of the methods for limiting these adverse phenomena. The paper describes the role of lubricating the Al layer during the titanium extrusion process. Design/methodology/approach: Studies concerning this technique are conducted at The Polish Academy of Sciences Institute of High Pressure Physics. Due to strong plastic deformations (SPD), the cumulative hydrostatic extrusion (HE) process must be used, i.e. the process of step-by-step extrusion with low deformation ratio for each step, the deformations created in each step accumulate and result in strong cumulative deformation. Findings: This is because the available working pressures of extrusion presses are limited, thus limiting the maximum deformation ratio available in a single extrusion pass. This limitation is additionally sharpened by higher strength of material deformed in cold state or at low temperatures. Research limitations/implications: Due to tribological conditions existing between the extruding tool (a die) and the flowing material, the die becomes worn quickly and the finishing quality (roughness) of the extruded material surface deteriorates. Practical implications: As a result, the extruding pressure increases which has a negative impact, the machine and tooling load becomes higher and the phenomenon of abrupt outflow of the material being extruded from the extruding tool occurs, causing poor tolerances of lateral dimensions of the product. Originality/value: The process of depositing Al coatings on cylindrical surfaces of titanium material being extruded using the PA PVD technique was presented in detail. Also, the paper describes examinations of Al coating properties and structure of Grade 3 titanium in subsequent steps of hydrostatic extrusion process.

3

Zużycie tribologiczne nanokrystalicznych powłok wielowarstwowych Ni/Cu

Trzaska M., Cieślak G.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 2

87--90

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nanokrystalicznych, wielowarstwowych powłok Ni/Cu wytworzonych w wyniku procesu elektrokrystalizacji na podłożu ze stali węglowej S235JR. Badania obejmowały wielowarstwowe powłoki nikiel/miedź o różnej grubości oraz liczbie pojedynczych warstw niklu i miedzi oraz w celach porównawczych powłoki niklowe i miedziane o nanokrystalicznej strukturze, wytwarzane metodą elektrokrystalizacji. Strukturę wytworzonych powłok charakteryzowano za pomocą dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD), skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) oraz mikroskopii świetlnej. Wykonano pomiary chropowatości powierzchni oraz mikrotwardości sposobem Vickersa. Badania zużycia materiału powłok przez tarcie zrealizowano przy stałym nacisku kuli na próbkę za pomocą kulotestera. Badania wykazały, że wytworzone metodą elektrokrystalizacji powłoki Ni, Cu oraz wielowarstwowe Ni/Cu o różnej grubości pojedynczych warstw charakteryzują się nanokrystaliczną strukturą, zwartą budową oraz równomierną grubością. Na zużycie ścierne powłok ma wpływ twardość materiału oraz w przypadku powłok wielowarstwowych również grubość pojedynczych warstw. W obszarach wytarcia nie stwierdzono delaminacji powłok Ni, Cu oraz Ni/Cu od stalowego podłoża, jak również pomiędzy warstwami w powłokach wielowarstwowych.

EN

The paper presents results of studies focused on nanocrystalline nickel, copper and multilayer Ni/Cu coatings of various thicknesses and different numbers of the individual nickel and copper layers produced as effects of electrocrystallization method and deposited on S235JR carbon steel substrate. The microstructure of the produced coatings was characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and light microscopy. Microhardness was investigated by Vickers method. The abrasive wear testing was carried out by the friction of the ball at a constant pressure on the sample using Calotest aparatus. Accomplished studies have shown that the nickel, copper and multilayer Ni/Cu coatings exhibit nanocrystalline and compact microstructure, as well as uniform thickness. The hardness of the coating materials and thickness of the single layer in the Ni/Cu multilayer coatings have influenced on the abrasive wear of the whole coatings. In the areas of wear, there was no delamination of Ni, Cu and Ni/Cu from the steel substrate and between layers in multilayer coatings.

4

Pomiary grubości warstw azotków żelaza

Betiuk M., Michalski J., Tacikowski J., Łataś Z.

Inżynieria Powierzchni

|

2014

|

nr 2

60--65

PL

W artykule omówiono zagadnienie identyfikacji struktur warstw azotowanych na zgładach płaskich i sferycznych wykonanych na powierzchniach próbek azotowanych o geometrii kuli i walca. W sposób szczegółowy przedstawiono podstawy teoretyczne oceny grubości ujawnionych struktur warstw azotków żelaza. Zgłady na powierzchni walca i kuli zilustrowano graficznie. Wprowadzono parametry geometryczne pozwalające na ujawnianie struktur warstw wraz z wiążącymi je zależnościami matematycznymi. Przedstawiono przykłady ujawnianych struktur warstw azotowanych na stali 45.

EN

The article discusses the problem of identification the structures nitrided layers on metallographic plane and spherical cut made of nitrided sample geometry sphere and roller. The detail shows the theoretical evaluation revealed thick layers of nitrides of iron structures. Metallographic cut on the surface of the cylinder and a sphere is illustrated graphically. Introduced geometric parameters allowing disclosure layers structures binding them together with mathematical relations. The examples disclosed structures nitrided layers on steel 45.

5

Przesłanki badawcze oceny jakości powłokowych systemów areologicznych metodą Recatest

Betiuk M., Pokorska I.

Inżynieria Powierzchni

|

2013

|

nr 3

51--60

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nową metodą Recatest jakości powłokowych systemów areologicznych. Prezentowana metoda badawcza umożliwia precyzyjną ocenę struktury metalograficznej systemu areologicznego ilustrującą jakościowo i ilościowo zachowanie się materiałów deformowanych w próbie rysy. Zasada metody Recatest jest połączeniem dwóch technik badawczych: próby rys i zgładu sferycznego Metodę tę można zastosować do badań powłokowych systemów areologicznych typu: powłoka/podłoże, powłoka wielowarstwowa/podłoże, powłoka/warstwa dyfuzyjna/rdzeń wytwarzanych technologiami PVD, CVD, obróbki cieplnej, cieplno-chemicznej i galwanicznej. W artykule przedstawiono nowe możliwości prezentacji wyników metody Recatest. Wyniki te można prezentować na zbiorczym wykresie pokazującym dynamikę zmian wybranych geometrycznych cech struktury odkształcanego systemu w funkcji obciążenia normalnego Fn wgłębnika robiącego rysę.

EN

The paper presents results of areological coating systems’ quality examinations, obtained using the new Recatest method. This research method allows for precise evaluation of metallographic structure of an areological system, which illustrates, both qualitatively and quantitatively, the behaviour of materials deformed during the scratch test. The Recatest method, which is a combination of two examination techniques, i.e. the scratch test and spherical microsection, may be employed for examinations of areological coating systems such as: coating/substrate, multilayer coating/substrate, and coating/diffusion layer/substrate obtained using PVD, CVD, heat treatment, thermo-chemical treatment, and electroplating treatment methods. New ways for presentation of results obtained using the Recatest method are also discussed. These results can be presented on a collective graph which shows the dynamics of changes of selected geometrical properties of the deformed strained system as the function of normal load Fn applied to the scratching indenter.

6

Zastosowanie techniki badawczej DSI oraz Recatest do oceny struktury i jakości warstw wytwarzanych technologią hybrydową

Betiuk M., Pokorska I., Marchlewski P.

Inżynieria Powierzchni

|

2012

|

nr 2

38-47

PL

Omówiono badania wybranych właściwości twardych materiałów powłokowych otrzymywanych technologią hybrydową łączącą azotowanie i proces PVD, przy zastosowaniu trzech metod: szlifu sferycznego, testu zarysowania oraz Recatest stanowiącej połączenie (test rysy + zgład sferyczny). Przedstawiono metodykę ujawniania struktur cienkich powłok na powierzchni zgładu sferycznego zwłaszcza w obszarze rysy oraz sposób oceny ich jakości. Metodyka pomiarowa "Recatest" jest prezentowana na przykładzie powłok TiN i CrN na azotowanej stali WCL odkształconych w teście rysy z obciążeniem narastającym liniowo do 100 N.

EN

Selected properties of hard coating materials, which have been deposited with hybrid technology nitriding and PVD have been investigated. Three methods have been used: a spherical grinding, scratch test and Recatest. The last one joins features of scratch test and metallographic spherical section. A methodology for revealing the structures of thin coatings on the surface of a spherical section especially in the cracks is presented and it is shown how to assess their quality. Measuring method of "Recatest" is presented on the examples of TiN and CrN coatings on nitrided WCL steel and deformed in the scratch test with the load increased linearly to 100 N.

7

Struktura warstw azotowanych na powierzchni zgładu sferycznego

Betiuk M., Tacikowski J.

Inżynieria Powierzchni

|

2012

|

nr 3

39-45

PL

Stanowisko badawcze Kulotester pozwala w sposób szybki i precyzyjny ujawniać strukturę cienkich warstw i powłok na powierzchni zgładu sferycznego wykonywanego kulą. W artykule omówiono zagadnienie zidentyfikacji struktur warstw azotowanych na zgładach sferycznych. Przedstawiono przykłady ujawnianych struktur warstw azotowanych na stalach konstrukcyjnych 40HM i 38HMJ ulepszanych cieplnie.

EN

Thin films and coatings surface structures can be quickly and accurately revealed on their metallographic spherical polished microsections done with the use of the Kulotester ball. The problem of identifying the structure nitriding layers on spherical microsection is discussed. The examples of structures of nitriding layers on 38HMJ, 40HM guenched and tempered steels are presented.

8

Ocena jakości struktury powłok PVD metodą Baltest-M

Betiuk M.

Inżynieria Powierzchni

|

2012

|

nr 2

25-36

PL

Technika badawcza Baltest-M opracowana została w Instytucie Mechaniki Precyzyjnej w celu oceny jakości systemów areologicznych. W porównaniu do techniki badawczej Recatest, jest znacznie prostsza. Idea metody Baltest-M związana jest z obserwacją zachowania się struktur materiałów powłokowych wraz z podłożem poddanych silnemu lokalnemu odkształceniu sprężysto-plastycznemu. Struktura odkształconych miejscowo systemów areologicznych ujawniana jest na zgładach sferycznych. Istotą tej nowej metody badawczej jest to, że zgłady sferyczne wykonywane są w obrębie odcisków wykonanych w pomiarach twardości, np. HRC, HV. Obszarem analizy jakościowej i ilościowej są struktury materiału powłok i podłoża, będące w polu odkształceń wgłębnika.

EN

The Baltest-M method has been developed at the Institute of Precision Mechanics in order to evaluate areologic systems. This technique is easily available and significantly simpler as compared with the Racatest method. Baltest-M method has been developed to observe the behavior of coating materials structures under strong plastic strain. The structure of locally deformed coatings is revealed using spherical metallographic micro-sections. The essence of this new method is that spherical micro sections are made within the area of indentations done for hardness measurements (e.g. HRC, HV). The coatings' structure analysis is made for areas directly deformed by the indenter.

9

Zastosowanie metod Recatest i DSI do oceny struktury i właściwości powłok PVD

Pokorska I., Betiuk M.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 6

592--596

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań struktury i właściwości powłok typu TiAlN + WC/C wytwarzanych metodą PVD-Arc na stali narzędziowej SW7M. Szczególną uwagę zwrócono na problematykę oceny jakości powłok wielowarstwowych na podstawie wyników badań metodą DSI i Recatest (próba zarysowania + zgład sferyczny). Metoda badawcza Recatest umożliwia precyzyjną ocenę struktury metalograficznej systemu areologicznego ilustrującą jakościowo i ilościowo zachowanie się materiałów deformowanych w próbie zarysowania (Revetest). Zasada przedstawionej w pracy metody Recatest wynika z połączenia dwóch technik badawczych: próby zarysowania (Revetest) i szlifu sferycznego (Calotest). Metodę tą można zastosować do badań systemów areologicznych typu powłoka-podłoże, powłoka wielowarstwowa-podłoże, powłoka-warstwa dyfuzyjna-podłoże. Analizowane systemy areologiczne są wytwarzane technologiami PVD, CVD, obróbki cieplnej, cieplno-chemicznej i galwanicznej. Istotą metody Recatest jest precyzyjne wykonanie zgładu sferycznego w obszarze wcześniej wykonanej rysy w analizowanym materiale powłoki i podłoża. Zgład sferyczny w obrębie rysy umożliwia prowadzenie precyzyjnych analiz wybranych cech strukturalnych odkształconego i nie odkształconego systemu areologicznego w funkcji głębokości od powierzchni. Ujawnia się struktura i charakter odkształcenia i niszczenia powłoki w całym jej przekroju. Możliwa jest obserwacja propagacji pęknięć i dekohezji w obszarach struktury powłok wielowarstwowych i granicy powłoka-podłoże oraz w podłożu. Ściśle zdefiniowane punkty i geometria analizowanych obrazów struktury na powierzchni zgładu sferycznego stają się źródłem nowych danych jakościowych i ilościowych charakteryzujących badany system. DSI (Depth Sensing Indentation) jest szeroko stosowaną metodą pomiaru twardości. W metodzie tej zastosowana siła obciążająca jest rejestrowana w funkcji głębokości odcisku podczas cyklu obciążania i odciążania. W pracy określono twardość Martensa oraz twardość indentacyjną dla stali SW7M i systemu areologicznego TiAlN + WC/C.

EN

The paper presents the results of investigations of the structure and properties of TiAlN + WC/C coatings produced by PVD-Arc method on high speed tool steel (SW7M). Recatest and Depth Sensing Indentation methods were used to the valuation of quality of multilayer coatings. The Recatest examination method allows for accurate evaluation of metallographic structure of an areological system that illustrates, in both qualitative and quantitative way, the behaviour of materials subjected to deformation during the scratch test (Revetest). The principle of the Recatest method presented in the paper is that it combines two known examination techniques – the scratch test (Revetest) and the spherical metallographic microsection (Calotest). The method can be used for examination of areological systems of the following types: coating/substrate, multilayer coating/ substrate, coating/diffusion layer/substrate obtained using for example the PVD and CVD technologies. The essence of the Recatest method is to make the precise spherical metallographic microsection in the area of a scratch previously made in the coating and substrate material being analysed. The spherical metallographic microsection within the scratch area allows for making accurate analyses of selected structural characteristics of deformed and non-deformed material with coating. The spherical microsection reveals the structure and character of coating deformation and destruction throughout its entire thickness. It is possible to observe the propagation of coating cracks and de-cohesion. The accurately defined geometries of the examined images of structures on the surface of spherical metallographic microsection are the source of new qualitative and quantitative data which characterize the material system being examined. The depth sensing indentation (DSI) test became a widely used method of hardness determination. In DSI method the applied load is registered as a function of indentation depth both during loading and unloading. Martens hardness and indentation hardness of SW7M steel and areological system TiAlN + WC/C were determined in this work.

10

Baltest-M nowa metoda badawcza do oceny jakości struktury powierzchni powłok PVD i CVD

Betiuk M.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 5

481--484

PL

Technika badawcza Baltest-M opracowana w Instytucie Mechaniki Precyzyjnej umożliwia precyzyjną analizę metalograficzną zachowania struktury materiału powłoki i podłoża poddanego silnemu lokalnemu odkształceniu plastycznemu. Struktura odkształconych lokalnie systemów areologicznych (powłoka PVD, CVD-podłoże) ujawniana jest na precyzyjnych metalograficznych zgładach sferycznych. Istotą tej nowej metody badawczej jest to, że zgłady sferyczne są wykonywane w obrębie wcześniej wykonanych odcisków przy pomiarach twardości (HB, HRC, HV, HK) powierzchni systemu areologicznego. Obszarem analizy jakościowej i ilościowej jest struktura materiału powłok i podłoża, będąca w polu odkształceń wgłębnika. Precyzyjne wykonanie zgładu sferycznego w obrębie śladów odcisków twardości zapewnia stanowisko badawcze Kulotester nowej generacji z wysokiej jakości układem optycznym, obrotowym stolikiem x-y i sterownikiem mikroprocesorowym.

EN

The Baltest-M method is developed at the Institute of Precision Mechanics allows making very precise analysis of coating material and substrate exposed to strong local plastic strain. The concept of the Baltest-M method is to observe the behaviour of coating materials structure in the condition of strong plastic strain. The structure of locally deformed coatings is revealed using spherical metallographic microsections. The essence of this new method is that spherical microsections are made within the area of indentations made by the hardness tester indenter (e.g. HB, HRC, HV HK). The coatings structure analysis is made for areas directly deformed by the indenter.

11

Wykorzystanie zgładu sferycznego i testu rysy do oceny struktury i jakości wybranych systemów areologicznych - metoda badawcza Recatest

Betiuk M., Pokorska I., Marchlewski P.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 4

874-878

PL

Omówiono badania wybranych właściwości twardych materiałów powłokowych, otrzymywanych technologiami CVD i PVD, z zastosowaniem trzech metod: szlifu sferycznego, testu zarysowania oraz recatest (test rysy + zgład sferyczny). Przedstawiono metodykę ujawniania struktury cienkich powłok na powierzchni zgładu sferycznego, zwłaszcza w obszarze rysy, oraz sposób oceny ich jakości. Na przykładzie powłok TiN i CrN odkształconych w teście rysy zaprezentowano metodykę pomiarową wraz z analizą informacji, jakie można uzyskać z powierzchni zgładu sferycznego.

EN

This article presents thematics of research of the properties of hard coating materials at the use of methods of the spherical cut (calotest) and the test of the scratch. The new original methodology of the exposure of structures of thin films and coatings is presented.

12

Zastosowanie metody rysy i Kulotestera do oceny jakości powłok PVD

Betiuk M., Pokorska I., Nakonieczny A.

Inżynieria Powierzchni

|

2009

|

Nr 3

34-40

PL

Niniejszy artykuł podejmuje tematykę badań właściwości twardych materiałów powłokowych przy użyciu metod szlifu sferycznego i testu zarysowania. Zaprezentowano nowel oryginalna metodykę ujawniania struktur cienkich warstw i powłok i sposób oceny ich jakości.

EN

Subject relevant to research of the properties of hard coating materials with methods of the spherical cut and the scratch test are approached. The new original methodology of the exposure of structures of thin films and coatings is presented.