Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 12

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  carbide coating
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
This paper studies the material aspects of roller cone bits with milled teeth. The research concerns the properties of commercial product overlays provided by the company Glinik Drilling Tools. The analyzed coatings were produced according to the company’s procedures using two surfacing methods: gas welding and plasma transferred arc (PTA) welding. Metallographic observations and chemical composition analyses were carried out. The evaluation criteria in the context of the surfacing application were mechanical properties: hardness, impact strength, and abrasion resistance. The overlays produced by gas welding were characterized by lower hardness, impact strength, and abrasion resistance. The study showed that it differed from the deposit made by the PTA method in the matrix material and in the average size of the tungsten carbides. The dissolution of primary carbides and formation of secondary carbides such as Fe3C and Ni17W3 were found to occur in both surfacing types. This contributes to the increased brittleness of the matrix and reduced wear resistance of the materials.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury, grubości, mikrotwardości, składu chemicznego i odporności na korozję jedno- i wieloskładnikowych węglikowych warstw dyfuzyjnych zawierających Cr, V i V-Cr. Warstwy wytwarzano metodą proszkową na próbkach ze stali 102Cr6. Mieszaniny proszkowe zawierały żelazowanad, żelazochrom oraz kaolin i chlorek amonu w proporcjach umożliwiających wytworzenie warstw jednoskładnikowych lub wieloskładnikowych. Procesy wytwarzania warstw przeprowadzono w urządzeniu z tzw. otwartą retortą w temperaturze 1000°C w ciągu 6 godzin. Wytworzone warstwy węglikowe charakteryzowały się dużą twardością w zakresie 2000 do 4000 HV0,05, grubością do 30 um oraz dużą odpornością na korozję.
EN
The paper presents the results of study of microstructure, thickness, microhardness, chemical composition and corrosion resistance of one- and multicomponent diffusion carbide coatings containing Cr, V and V-Cr. Coatings were prepared on 102Cr6 steel specimens by pack cementation method. In order to produce diffusion carbide coatings, powder mixtures contained ferrovanadium, ferrochromium, kaolin and ammonium chloride in appropriate proportions were used. Processes of carbide coating production were performed in a so-called open retort at 1000°C for 6 hours. The produced diffusion carbide coatings were characterized by high hardness in the range of 2000 to 4000 HV0,05, thickness of 30 um and high corrosion resistance.
3
Content available remote Odporność na zacieranie powłok węglikowych natryskanych naddźwiękowo
PL
Powłoki natryskane naddźwiękowo są szeroko stosowane w różnych gałęziach przemysłu, jednak proces ich zużywania nie jest dostatecznie poznany. Dotyczy to zwłaszcza powłok pracujących na wysokoobciążonych częściach maszyn, gdzie podstawowym zagadnieniem jest trwałość i odporność na zatarcie. W artykule przedstawiono wyniki badań odporność na zatarcie powłok z WC-Co i Cr3C225%NiCr natryskanych HVOLF. Ocena odporności na zacieranie została przeprowadzona na testerze typu Falex w warunkach tarcia suchego. Największa odporność na zatarcie wykazała powłoka z WC-Co natryskana HVOLF posiadająca najbardziej jednorodną strukturę oraz największą twardość.
EN
Developed in early 80-s of last century HVOF sprayed coatings were result of looking for new solution in thermal spray technology directed on increasing of kinetic energy of powder grains. Nowadays HVOF spraying have found a lot of applications in different branches of industry [1, 2, 3, 4, 5, 8]. Properties of thermally sprayed coatings cause that the processes of wear are more complex than in the case of monolithic materials. The phenomenon, however, has not been fully explained [6]. Thermally sprayed elements are exposed to high loads, variable rotational speeds and high temperatures, which may result in undesirable under-lubrication or no lubrication at all. The problem refers mainly to such elements as, e.g. piston rings in combustion engines or synchroniser rings [3]. All forms of failure wear can be observed on the surfaces of mating elements. Intensive adhesive or thermal wear leads to the occurrence of local grafting and adhesion and, consequently, shorter life and scuffing. The interaction of ZrO2-MgO and Al2O340TiO2 coatings and cast iron under dry friction conditions is discussed in Ref. [7]. Ref. [9] deals with the development of scuffing for plasma sprayed ceramic and metal coatings interacting with bearing steel under dry friction conditions. The behaviour of oil-lubricated Cr3C2 coatings interacting with steel is described in [10]. Investigations on the problem of scuffing resistance of cylider bore are presented in paper [11]. Former investigations of properties of HVOLF sprayed coatings are presented in paper [12]. Two carbides produced by HC Stark tungsten carbide WC-Co (FST k-674.23) and chromium carbide Cr3C225%NiCr) (1375 VM), were used. For HVOLF spraying a JP-5000 (TAFA) gun was applied. Before the spraying, faces of cylindrical samples 12.7 x 10 made of steel 45 were grit blasted with 12 grade electrocorundum at a pressure of 0.5MPa. In this test a tribological tester, T-09 type Falex which has a friction pair with a pin and vee block association was applied to investigate scuffing resistance of thermally sprayed coatings under dry friction conditions. The microstructure of the sprayed coatings was analysed with a scanning microscope JOEL JSM-5400, whereas the element distribution with a microprobe ISIS 300 Oxford Instruments. The roughness of coatings was measured with a profilographometer Talysurf 4, whereas to study their hardness a Zwick 3210 hardness tester was used. The tests were carried out under dry friction conditions and had a comparative character. It was assumed that scuffing occurs when the pin clamping the rotating antisample is sheared. For each sprayed coating, the tests were repeated three times. HVOLF sprayed WC-Co coatings demonstrated better scuffing resistance (seizure observed at 1205 +, - 163 N), the most homogeneous structure and higher hardness (1218 HV0.1), respectively in the case of Cr3C225%NiCr scuffing resistance 1161 +, - 141 N and microhardness 945 HV0.1. The friction force oscillations are different in the case of WC-Co and Cr3C225%NiCr coatings. The oscillations for chromium carbide appear earlier and they were more intensive then in the case of tungsten carbide. Scuffing resistance of HVOLF sprayed WC-Co and Cr3C225%NiCr coatings was studied using a Falex type tester. It was established that HVOF sprayed wolfram carbide demonstrated the greatest resistance to scuffing, the most homogeneous structure and the highest hardness, whereas Cr3C225(Ni 20Cr) sprayed coating was characterised by the lower hardness. During the testing of the scuffing resistance of all interacting coatings, considerable oscillations of friction force could be observed. They were present also in the case of both coatings, but occurred earlier and were more intensive in the case of Cr3C225%NiCr coating.
PL
Przedmiotem rozprawy są twarde, odporne na zużycie powłoki z węglików i węglikoazotków metali przejściowych oraz metody ich osadzania na narzędziach i częściach maszyn ze stali węglowych i stopowych. Część pierwsza rozprawy, obejmująca rozdz. 1 i 2, zawiera opis struktury, właściwości fizycznych, chemicznych, mechanicznych i tribologicznych powłok z węglików, azotków i węglikoazotków, ich istotny wpływ na pracę narzędzi i części maszyn oraz szereg przykładów zastosowań takich powłok w przemyśle. W drugiej części, w rozdz. 3 i 4, autor przedstawia znane dotąd metody osadzania powłok z węglików i węglikoazotków w ramach nowej, opracowanej przez siebie, systematyki, w której jako wiodące wielkości występują: liczba Knudsena, aktywność węgla w stali oraz temperatura stalowego podłoża. Na gruncie tej systematyki autor dokonał szerokiego przeglądu znanych metod, przeprowadził ich krytyczną ocenę, a następnie postawił tezę, że powłoki z węglików i węglikoazotków metali przejściowych z grup IVb i Vb układu okresowego można osadzić na stalach węglowych i stopowych o dużej aktywności niezwiązanego węgla nową, dwustopniową metodą, w której celowo wykorzystuje się dyfuzję węgla ze stalowego podłoża. W trzeciej części, obejmującej rozdz. 4 i 5, zostały przedstawione przesłanki literaturowe, które legły u podstaw tej nowej, dwustopniowej metody, nazwanej przez autora „pośrednią" i opisane jej istotne cechy. Część czwarta, obejmująca rozdz. ó-f-8, zawiera opis syntezy powłok według metody, wyniki podstawowych badań mikrostrukturalnych powłok (w szczególności morfologii, składu chemicznego i fazowego, tekstury, mikrotwardości i naprężeń własnych), ich cechy użytkowe (w szczególności adhezję do podłoży, współczynnik tarcia, odporność na zużycie o charakterze adhezyjnym i zacieranie, barwę, połysk i chropowatość powierzchni), a także trwałość wybranych narzędzi i części maszyn w warunkach eksploatacyjnych. W części piątej (rozdz. 9 i 10) jest opisany mechanizm „pośredniego" wytwarzania powłok z węglików i węglikoazotków, oparty na dyfuzji atomów węgla ze stalowego podłoża. W tej części zawarty jest model fizyczny zjawisk zachodzących w procesie syntezy powłok metodą pośrednią, w którym wykazano, między innymi, że stalowe podłoże można uznać za ąuasi-nieskończone źródło węgla względem powłoki o grubości kilku mikrometrów, a szybkość zmiany stężenia węgla związanego w wybranym punkcie powłoki może być skorelowana z umownym współczynnikiem szybkości reakcji chemicznej między atomami węgla dyfundującego z podłoża i atomami metalu przejściowego w powłoce. Autor wykazał, że w nowej metodzie decydujące znaczenie ma energia aktywacji dyfuzji reakcyjnej atomów węgla w powłoce z metalu przejściowego, a nie energia aktywacji dyfuzji i aktywność węgla w stosowanych przez niego stalach. Praca zakończona jest podsumowaniem zawierającym najistotniejsze wyniki otrzymane przez autora, dotyczące nowej systematyki metod wytwarzania powłok, mechanizmu nowej metody "pośredniej", a także najważniejszych charakterystyk mikrostrukturalnych oraz cech użytkowych powłok wytworzonych nową metodą.
EN
Hard carbide or carbonitride coatings of transition metals on steels as well as the methods of their deposition are the subjects of the thesis. In the first part (Chapters 1 and 2) the general description of the structure, the physical, chemical, mechanical and tribological properties of the carbide or carbonitride coatings are given. The profound effect of the above coatings on the increase of the resi-stance to wear of tools and machine parts as well as a series of examples of application in industry are given as well. In the second part (Chapters 3 and 4) the known deposition methods of the carbide or carbonitride coatings are being presented in the frame of a new, author's systematics, in which the Knudsen number, the carbon activity in the steel substrate and the substrate's temperature are the leading parameters. With use of that systematics a broad review of the known methods has been given and their critical appraisal has been performed. In conclusion a thesis has been upheld, that the carbide or carbonitride coatings of the transition metals of the groups IVb and Vb of the periodic system on steels can be performed with use of a new, duplex method, in which the diffusion of carbon atoms from the steel substrate is being used intentionally. In the third part (Chapters 4 and 5) the basic premises to the new method, named "indirect" one by the author, from the literature are given and the fundamental features of the method are being presented as well. The fourth part (Chapters 6-^8) comprises the description of the synthesis of the coatings according to the indirect method, the basic results of their microstructural investigations (in particular the morphology, chemical and phase composition, texture, microhardness and residual stresses), of the usable features (as, for example, adhesion to the steel substrate, coefficient of friction, resistance to adhesive and abrasive wear and to seizure, the colour, lustre and surface roughness) as well as the durability of a series of coated tools and machine parts in the working conditions. In the fifth part (Chapters 9 and 10) the mechanism of the "indirect" synthesis of the carbide or carbonitride coatings based on the diffusion of carbon atoms from the steel substrate is being presented. The physical model of the phenomena which take part in the synthesis is given in that part. The author demonstrates, among others, that the steel substrate can be treated as a quasi-infinite source of carbon atoms in regard to the thin transition metal coating and that the rate of the change of carbon concentration in in any point of the transition metal coating can be related to a stipulated rate of the chemical reaction between the carbon atoms diffusing from the steel substrate and those of the metal atoms from the metallic coating. It has been proved by the author, that in the new method the energy of the reactive diffusion of the carbon atoms in the metallic coating has the prevailing effect and not that in the steel susbtrate. A recapitulation of the basic results, concerning the new systematics, the new, indirect method of synthesis and the most important features of the coatings deposited by means of the method is given in the end of the work.
PL
W pracy zbadano właściwości mechaniczne i tribologiczne dwuwarstwowych i wielowarstwowych modulowanych powłok z węglików Ti i V n
EN
To improve the wear resistance for cutting applications, ceramic coatings have to combine several characteristics such as high ha
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań struktury, twardości, składu chemicznego i fazowego oraz kinetyki wzrostu powłok węglikowych na stali N9E w zależności od warunków jednoczesnego chromowanadowania dyfuzyjnego w proszkach. Procesy dyfuzyjne przeprowadzono w temperaturze 1273 K w ciągu 5 godzin. Zastosowano sześć typów mieszanin proszkowych zawierających aktywator w postaci NH4Cl, obojętny wypełniacz w postaci kaolinu oraz część metaliczną w skład której wchodził żelazochrom i żelazowanad.
EN
Investigation results concerning structure, hardness, chemical and phase composition as well as growth of carbide coatings on N9E steel, with respect to conditions of powder chromo-vanadizing have been presented in the paper. The coatings have been deposited at temperature 1273 K within 5 hours. Six types of powder mixtures including NH4Cl activator, inert filling fraction (kaolin) and metallic part composed of iron-vanadium powder as well as of iron-chromium one, have been used.
PL
Celem pracy była próba wykorzystania profesjonalnego programu ANSYS5.4 (służącego do analizy naprężeń i odkształceń elementów konstrukcyjnych metodą MES) do oszacowania naprężeń, jakie powstają zarówno w powłokach, jak i w stalowych podłożach elementów w rezultacie czynników termicznych (jak hartowanie), jak i przemian fazowych i strukturalnych w podłożu. Wartości naprężeń oszacowane dla próbki modelowej metodą MES zostały potwierdzone eksperymentalnie dla powłok TiC na stali SW7M. Metoda ma istotne znaczenie dla symulacji i analizy wpływu różnych parametrów na wartość i rozkład naprężeń w powłokach i w podłożach elementów maszyn i może być wykorzystana do racjonalnego wyboru technologii osadzania powłok, bądź też zmiany technologii wykonania samych podłoży stalowych.
EN
It was the aim of the work to apply the professional ANSYS5.4 program (elaborated for stress and strain analysis in structural members by means of FEM method) to estimate the stresses in the coatings as well as in the substrates due to thermal factors (as, for example, quenching) and phase transformations in the substrates. The stress values estimated for a dummy element with use of the FEM method have been verified experimentally for the case of TiC coating on 6-5-2 HSS steel. The proposed method can be useful for simulation and analysis of the effect of numerous factors on the stress values and their distribution in the coatings as well as in the substrates of machine elements. It can be useful as well for rational choice of the deposition method or to choose a technology adequate for a particular problem.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań powłok węglikowych typu W2C-WC-Co i Cr3C2/Ni-Al wytworzonych metodą natryskiwania plazmowego na stalowym podłożu i przetopionych następnie za pomocą wysokoenergetycznych źródeł ciepła. W eksperymencie zastosowano zróżnicowaną metodykę obróbki warstw: od jedno- i wielokrotnej obróbki łukiem ciągłym mikroplazmy, przez przetopienie laserem CO2 (dla celów porównawczych), po obróbkę metodą spawalniczą TIG. Powłoki węglikowe, zarówno natryskiwane jak i przetopione poddano porównawczym badaniom mikroskopowym oraz analizie chropowatości powierzchni. Wykonano także pomiary twardości i odporności na zużycie ścierne. Prezentowana praca stanowi kontynuację badań prowadzonych na natryskiwanych plazmowo i przetapianych mikroplazmą powłokach tlenkowych, rozpoczętych na początku lat 90-tych w instytucie Inżynierii Materiałowej Politechniki Częstochowskiej.
EN
Subject to examination were carbide coatings deposited on the steel substrate by plasma spraying. The coatings were remelted using diverse methods of treatment, ranging from a single and multiple treatment with a continuous micro-plasma arc, through laser remelting, to a treatment by the TIG welding method. Both structural changes in the remelted zone and some of the properties, such as microhardness and wear resistance were analysed. Comparative investigations were performed both prior to, and after remelting. The present work is a continuation of studies conducted on plasma sprayed and micro-plasma remelted oxide coatings commenced in early 90's in the Materials Engineering Institute of the Technical University of Częstochowa.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań dwuwarstwowych oraz modulowanych powłok TiC/VC o nominalnym parametrze modulacji lambda=5nm, 20nm, 50nm, 85nm, 200nm i 1000nm o całkowitej grubości 4/6 mikrometrów osadzanych na stalach szybkotnących SW7M i ASP2060 nową metodą pośrednią opracowaną w Politechnice Łódzkiej. Osadzone powłoki były polikrystaliczne i miały teksturę włóknistą, której oś zmieniała nachylenie w zależności od kierunku padania atomów i jonów z magnetronu. Powłoki były dobrze związane z podłożem, wykazywały umiarkowany poziom naprężeń ściskających około 1,6 GPa, podwyższoną odporność korozyjną w porównaniu ze stalą bez powłoki, a ich mikrostruktura i mikrotwardość zmieniały się w szerokich granicach przy zmianach nominalnego parametru modulacji lambda. Stwierdzono, że przy zmniejszaniu tego parametru wielkość ziarn początkowo maleje do około 200nm/300nm przy lambda=85nm/50nm, przy czym wzrasta do około 1000nm przy najmniejszych wartościach lambda. Jednocześnie mikrotwardość najpierw wzrasta do około 3000 HV0,05 do około 4100 HV0,05, po czym maleje do około 2500 HV0,05. Wpływ lambda na wielkość ziarn objaśniono na podstawie mechanizmu zarodkowania nowych faz, a zmiany mikrotwardości na podstawie mechanizmu Halla-Petcha. Powłoki o maksymalnej twardości i najmniejszym ziarnie wykazały dużą odporność na zużycie ścierne podczas prób tarcia suchego metodą kulka-krążek oraz w warunkach frettingu. Przeprowadzone próby pracy wybranych narzędzi i elementów maszyn ze stali szybkotnących z powłokami TiC/VC w warunkach eksploatacyjnych wykazały znaczny wzrost trwałości tych narzędzi i elementów.
EN
The results of investigations of double as well as of modulated TiC/VC coatings on M2 and ASP2060 HSS steels with total thickness 4 micrometers/6 micrometers and nominal lambda parameters 5nm, 20 nm, 50nm, 85nm, 200nm and 1000nm are presented in the paper. A new indirect method elaborated in the Technical University of Lodz has been used for deposition. The coatings were polycrystalline and presented a fiber texture. The axes of the texture were inclined to the substrates' normal and the angle of inclination depended on the angle of incidence of the primary atoms' and ions' flux from the magnetron. They adhered well to the steel surface, presented a resonable level of compressive residual stresses of the order 1.6GPa, an increased resistance to corrosion in comparison with uncoated specimens and their microstructure and microhardness depended to a great extent on the nominal modulation parameter lambda. It has been found that with decreasing lambda the grain size decreases as well up to 200 nm/300nm at lambda=50 nm/85nm and increases up to about 1 micrometer for the smallest lambda. Simultaneously the microhardness at first increases from about 3000 VHN0.05 up to about 4100 VHN0.05 and drops down afterwords to about 2500 VHN0.05. The effect of nominal parameter lambda on the grain size of the carbide phases has been explained taking into account the preferred nucleation on the interphase boundaries. The effect of lambda on the microhardness has been explained in the frame of the Hall Petch mechanism. The coatings with extreme hardness and grain size turned out to be well resistant to dry sliding friction during ball-on-disk tests as well as during fretting ones. The tests performed at working conditions of selected HSS tools and machine parts coated with convenient TiC/VC multilayers have prooved an increased durability of the tools and machine parts.
EN
This paper presents the results of the investigations of oxide (Cr2O3, Al2O3, ZrO2) and carbide (Cr3C2, W2C) coatings as applied onto the steel substrate by the plasma spraying method and subsequently remelted. Diverse methods of remelting were used in the experiments - the single and repeated treatments with the continuous microplasma arc, the impulsive remelting technique and TIG method. The coatings were examined both prior to, and after the thermal treatment with the use of light an scanning microscopy, X-ray structural analysis, and the measurements of surface roughness. A reduction of surface roughness, an increase in intensities of diffraction lines and a densification of ceramic and bond layers as a result of reduction of porosity and voids, were observed.
EN
Ultra fine grained and nanostructured materials belong to a new group of materials which can provide better performance of products in numerous industrial branches, in particular in tool industry and in machine construction. Modulated, multilayer coatings belong to the new group as well. In the work the TiC/VC multilayer carbide coatings on M2 and ASP2023 HSS steels are presented with the apparent modulation parameter lambda = 40nm, 200nm, 800nm and 4 mum. The reference to the single TiC and VC coatings is given as well. The coatings have been deposited by means of an indirect method elaborated in the Technical University of Łódź. The results of primary investigations of the structure, texture, morphology, grain size, chemical composition, microhardness and adhesion of the coatings to the HSS substrate as well as some remarks concerning nucleation and growth of the TiC and VC phases are given in the work.
EN
Resistance to fretting wear has been widely studied the last two decades. It has been shown that single TiN coatings on M2 HSS steels reduce the fretting damage about one order of magnitude and it is expected on the basis of theoretical considerations that hard multilayer coatings should present still greater resistance to wear. In the present paper hard modulated TiC/VC carbide multilayer coatings with lambda = 40 nm on M2 HSS steel substrate have been submitted to the fretting wear and the results have been compared with those for single TiC coating and for the M2 HSS substrate itself. The carbide coatings have been deposited with use of an indirect method invented in the Technical University of Łódź, Poland, the fretting tests have been performed in the Laboratory of Tribology and of Dynamic Systems of the Ecole Centrale in Lyon, France, and the results have been elaborated according to the new methodology developed in the latter. It turned out that the fretting wear of the multilayer coating was 25 times less than that of the M2 substrate, much less than that of the single TiC coating and 2.5 times less than that of the commercial TiN coating on the same steel.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.