Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Degradacja powłok CrN osadzonych na stalowe podłoża w warunkach oddziaływania kawitacji

Krella A.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 2

110--115

PL

Niszczenie kawitacyjne (erozja kawitacyjna) polega na degradacji materiału w wyniku implozji pęcherzyków kawitacyjnych znajdujących się w bezpośredniej styczności lub w pobliżu ciała stałego. Umacnianie warstwy wierzchniej i/lub nakładanie warstw ochronnych są znaną metodą zwiększania wytrzymałości i żywotności elementów konstrukcyjnych. Powłoki CrN charakteryzują się dużą twardością, małym współczynnikiem tarcia, odpornością na utlenianie do 750°C oraz dużą odpornością korozyjną. Badania odporności kawitacyjnej wykazały, że powłoki CrN mają również dobre własności ochronne na tego typu niszczenie zarówno w słodkiej wodzie, jak i w wodzie morskiej. Powłoki CrN osadzano metodą ARC PVD na stal austenityczną X6CrNiTi18-10 i martenzytyczną X39Cr13 poddaną różnym obróbkom cieplnym w celu uzyskania podłoży o zróżnicowanych twardościach. Przeprowadzone badania odporności na niszczenie kawitacyjne wykazały, że osadzenie powłok CrN, niezależnie od ich grubości, przyczyniło się do zmniejszenia całkowitego ubytku masy w porównaniu z ubytkami masy stalowych próbek bez powłok. Niemniej zwiększenie grubości tych powłok zmniejsza pozytywny efekt osadzenia powłok CrN. Mikroskopowa analiza uszkodzeń (rys. 2-4) wykazała, że systemy z powłokami CrN o grubości 4 um uległy mikropofalowaniu. Stopień pofalowania powłoki był zróżnicowany w zależności od podłoża. Zwiększenie grubości powłok CrN skutkowało zanikiem mikropofalowania (rys. 5). Konsekwencją większej grubości jest wzrost sztywności powłok oraz większa amplituda impulsu kawitacyjnego konieczna do spowodowania odkształcenia powłoki CrN, co wpływa na mechanizm degradacji powłok. W pracy ponadto pozytywnie oceniono wskaźnik RCAV wyprowadzony W pracy [13].

EN

Cavitation degradation (cavitation erosion) is caused by repeated attack of cavitation impulses. Hardening of the surface layer of conventional materials or the deposition of protective coatings is a well-known way of increasing the strength and reliability of working elements. CrN coatings possess high hardness, a low friction coefﬁcient, oxidation resistance up to 750°C and excellent corrosion resistance. Investigations of the cavitation erosion of CrN coatings showed that these coatings also possess good protection properties against this kind of degradation in both tap water and sea water. The CrN coatings were deposited by means of the ARC PVD method. Substrates made of X6CrNiTi18-10 austenitic steel and X39Cr1 3 martensitic steel underwent different thermal treating in order to obtain various substrate hardnesses. The performed investigations showed that the deposition of CrN coatings improved the cavitation resistance despite their thickness (Fig. 1). The mass loss of the CrN-stainless steel systems was less than that of the uncoated steels. The increase in coating thickness lessens the positive effects of the deposition of CrN coatings. Microscopic analysis showed that systems with 4 um thick CrN coatings underwent microfolding (Fig. 2-4). The level of microfolding Was related to the substrate hardness. The increase in coating thickness results in the disappearance of microfolding (Fig. 5). The consequence of the coating thickness increase is an increase in CrN coating stiffness and of the amplitude of cavitation pulses necessary to cause coating deformation. The increase in cavitation pulse amplitude inﬂuences the degradation mechanism. Moreover, in this paper the cavitation resistance parameter RCAV derived in Ref. [13] Was positively veriﬁed.

2

Investigation of the effects of various surface treatments on properties of plastic mould steels X40CrMoV5-1

Meran C., Sarikaya E.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2012

|

Vol. 55, nr 1

54--58

EN

Purpose: CrN coating, hard chrome plating and nitriding has been applied on commonly used thermoset plastic mould steel X40CrMoV5-1 (Materials number 1.2344). The effects of these surface treatments over wear behaviour, impact behaviour, hardness, tensile strength and corrosion behaviour experimentally investigated. Design/methodology/approach: Charpy test, tensile test, hardness measurements, wear tests, salt spray tests conducted over hard chrome plated, nitrided, CrN coated and uncoated X40CrMoV5-1 specimens. Coating thickness and diffusion layers examined by Nikon Eclipse LV150 optical microscope. Findings: Highest micro hardness was observed in CrN coating, which is followed by nitriding and hard chrome plating. In wear tests, highest wear resistance was observed in CrN coating, then nitriding. Hard chrome plated samples were exposed abrasion more than uncoated ones. CrN coating and hard chrome plating didn’t affect the yield and tensile strength of material but increased the modulus of elasticity. It is observed that, nitriding decreased the tensile strength but increased the modulus of elasticity. Decrease in impact energy, and increase in brittleness was observed in descending order of nitriding, CrN coating and hard chrome plating. Research limitations/implications: Tensile test machine with hydraulic jaws can be used in further researches. Practical implications: Suitable surface treatment selection in X40CrMoV5-1 mold steels can be made more accurate by using spider diagrams which found in this research. Originality/value: This study was performed in the frame of the Pamukkale University Scientific Researches Projects Coordination Unit project no 2010FBE036 „Investigation of the Effect of Various Surface Treatments on Properties of Plastic Mold Materials”.

3

Przeciwzużyciowa, dwustopniowa obróbka powierzchniowa narzędzi stosowanych w przemyśle drzewnym

Ratajski J., Olik R., Warcholiński B., Gilewicz A., Michalski J., Kwiatkowski J., Szparaga Ł.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 4

1177-1182

PL

Zastosowano technologię duplex, tj. sekwencyjne połączenie azotowania gazowego i procesu nanoszenia jednowarstwowej powłoki CrN techniką PVD na noże do maszynowej obróbki drewna wykonane ze stali SW7M. Stosując duże spektrum metod badawczych: mikroskopię skaningową i świetlną do badania mikrostruktury układu powłoka-warstwa azotowana, metodę kalotest do pomiaru grubości powłoki, metodę Vickersa do pomiaru twardości, test Daimlera-Benza oraz metodę scratch do badania adhezji wykazano, że wytworzenie modelowej budowy warstwy azotowanej, charakteryzującej się brakiem zewnętrznej strefy (węglo)azotków żelaza oraz brakiem wydzieleń węglików żelaza na granicach ziaren gwarantuje istotny wzrost adhezji powłoki do podłoża.

EN

Duplex technology was applied, i.e the sequential combination of gas nitriding and the process of deposition a monolayer coating CrN by PVD technique, to knife (made with SW7M steel) used in industrial wood machining. Using a large spectrum of research methods: light and scanning electron microscopy to examine the microstructure of system nitrided layer-coating, the ball cratering method (calotest) to the film thickness measurement, a method Vickers to measure the hardness, Daimler-Benz test and the scratch method to adhesion examination, showed that the formation of the nitrided layer model characterized by the absence of an external zone of iron (carbo)nitrides and the lack of iron carbides on the grain boundaries in diffusion zone provides a significant increase in adhesion of the coating to the substrate.

4

Badanie tarcia i zużycia powłok przeciwzużyciowych w próżni

Mańkowska A., Piekoszowski W., Szczerek M.

Tribologia

|

2009

|

nr 3

125-138

PL

Zbadano charakterystyki tribologiczne ślizgowego węzła tarcia typu kula–tarcza pracującego w powietrzu w warunkach tarcia technicznie suchego oraz próżni. Elementami testowymi były tarcze wykonane ze stali 100Cr6 bez powłoki i z naniesionymi powłokami: przeciwzużyciową CrN i niskotarciową MoS2 oraz kulki łożyskowe ze stali 100Cr6 jako przeciwpróbki. Właściwości tribologiczne badanego węzła tarcia oceniano na podstawie przebiegu zmian współczynnika tarcia, intensywności zużywania liniowego, średnicy wytarcia kulki oraz wyglądu wytartych powierzchni. Wykazano istotny wpływ próżni na przebieg tarcia i zużycia badanych skojarzeń ciernych.

EN

Tribological characteristics of coatings were investigated using a ball-on-disc tribosystem without lubrication in the presence of air and in a vacuum. The tests were performed employing friction pairs consisting of 100Cr6 bearing steel balls and a disc (uncoated or CrN and MoS2 coated). The evaluation of tribological properties of the investigated ball-on-disc tribosystem have been done on the basis of friction coefficient, linear wear intensity, wear scar diameters on balls, and microscopy observation of the worn surfaces. The results indicate that the vacuum significantly influences the friction and wear behaviour of investigated friction pairs.

5

Analiza wpływu grubości powłoki CrN w warstwie hybrydowej typu "warstwa azotowana/powłoka CrN" na trwałość matryc kuźniczych

Smolik J., Tacikowski J.

Problemy Eksploatacji

|

2009

|

nr 2

181-192

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań, które pozwoliły określić rolę powłoki CrN oraz wpływ jej grubości na skuteczność warstwy hybrydowej "warstwa azotowana / CrN" w procesie zwiększania trwałości matryc kuźniczych. Matryce pokryte warstwami hybrydowymi "warstwa azotowana / CrN" o różnej grubości powłoki CrN, po różnym czasie eksploatacji, poddano badaniom metalograficznym, badaniom kształtu 3D, analizie SEM oraz wyznaczono rozkłady twardości. Uzyskane wyniki badań wykazały, że dla wszystkich badanych matryc, niezależnie od grubości powłoki CrN, głównymi mechanizmami ich niszczenia było zmęczenie cieplno-mechaniczne oraz odkształcenie plastyczne. Wykazano, że główną rolą powłoki CrN w warstwie hybrydowej "warstwa azotowana/powłoka PVD" jest przeciwdziałanie wpływowi wysokiej temperatury, której źródłem jest odkuwka, na materiał matrycy. W tym celu powłoka CrN powinna charakteryzować się znacznie niższym współczynnikiem przewodności cieplnej w stosunku do stali oraz małą kruchością, aby skutecznie przeciwstawiać się procesom zmęczeniowym w procesie kucia. Na podstawie badań przeprowadzonych metodą sin2[psi] wykazano istotne znaczenie naprężeń własnych w powłoce CrN na odporność zmęczeniową warstwy hybrydowej "warstwa azotowana / CrN" w procesie kucia.

EN

The article presents the results which enabled to determine the role of CrN coating and the influence of its thickness on the effectiveness of hybrid layer "nitrided layer / CrN coating" in the process of increasing the durability of forging dies. Dies coated with hybrid layers, "nitrided layer / CrN coating," with various CrN coating thickness were studied, in relation to different maintenance periods. The obtained results revealed that, for all tested dies, independent of CrN coating thickness, the main mechanisms of their destruction were mechanical and thermal fatigue and plastic deformation. It has been proven that the main role of the CrN coating in the hybrid layer, "nitrided layer / PVD coating" is to counteract a high temperature influence, the source of which is forging on die material. Based on testing conducted by means of the sin2[psi] method, a vital importance of stresses in the CrN coating for fatigue resistance of hybrid layer, "nitrided layer / CrN coating" in the forging process was revealed.

6

Wytwarzanie warstw duplex metoda azotowania gazowego i PAPVD-Arc

Betiuk M., Burdyński K., Wach P., Michalski J., Kwiatkowski L.

Inżynieria Powierzchni

|

2006

|

nr 2

63-67

PL

Niniejsza praca dotyczy procesów wytwarzania kompozytu: warstwa azotowana/powłoka PAPVD na podłożu ze stali narzędziowej stopowej do pracy na gorąco. Celem pracy była analiza możliwości wytworzenia powłoki zbudowanej z faz układu Cr-N w procesie syntezy plazmowej (PAPVD-Arc), na podłożach stali WCL azotowanej gazowo (regulowane azotowanie gazowe- NitregŽ). W pracy zostały przedstawione wyniki badań wpływu struktury warstwy azotowanej i wpływu rodzaju cienkiej powłoki układu Cr-N, wytworzonych w procesie PAPVD-arc, na właściwości mechaniczne otrzymanego kompozytu i jego odporność korozyjną. Analizowano również strukturę fazową otrzymanych powłok.

EN

A formation of composite layer - nitriding layer/PAPVD coating on X37CrMoV5-1 steel was investigated. The aim of this work was to analyse the possibility to obtain the Cr-N containg coating by PAPVD-Arc process on WCL steel substrates subjected to the controlled gas nitriding process NitregŽ. The structure, phase composition, mechanical properties and corrosion resistance of obtained duplex layers are determined.