Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ceramic-graphite surface layers obtained by the duplex method on an aluminium alloy substrate

Bara M., Skoneczny W., Hajduga M.

Chemical and Process Engineering

|

2009

|

Vol. 30, z. 3

431-442

EN

The paper presents a new technology of obtaining composite surface layers on an aluminium alloy substrate. Surface layers were fabricated using the duplex technology, by applying processes of electrochemical oxidation of the surface of alloy EN-AW-5251 and carbonization of oxide layers in the process of thermochemical treatment. The composite layers were subjected to examination of the microstructure under a transmission electron microscope, JEM 2010 ARP, elemental identification by means of an PHI 5700/660 spectrometer and examination of the chemical composition using a scanning microscope Philips XL30 with an EDS attachment. Also, examination of the thickness and microhardness of the composite surface layers was carried out. Owing to the duplex technology used in the examination, new surface layers were obtained, characterized by an increased carbon content and increased microhardness, both resulting in enhancement of the tribological properties.

PL

Przedstawiono nową technologię otrzymywania kompozytowych warstw powierzchniowych na podłożu stopów aluminium. Zastosowano technologię duplex, złożoną z utleniania elektrochemicznego powierzchni stopu EN-AW-5251 oraz nawęglania warstw tlenkowych w procesie obróbki cieplno-chemicznej. Warstwy kompozytowe poddano badaniom mikrostruktury za pomocą elektronowego mikroskopu transmisyjnego JEM 2010 ARP, identyfikacji pierwiastkowej za pomocą spektrometru PHI 5700/660 oraz składu chemicznego z użyciem mikroskopu skaningowego Philips XL30 z przystawką EDS. Zbadano również grubość i mikrotwardość kompozytowych warstw powierzchniowych. Dzięki zastosowaniu technologii duplex otrzymano nowe warstwy powierzchniowe o zwiększonej zawartości węgla oraz zwiększonej mikrotwardości, co skutkuje poprawą właściwości tribologicznych.

2

Właściwości wybranych systemów z warstwami dyfuzyjnymi do stosowania w metodzie duplex

Kot M., Rakowski W., Zimowski S.

Tribologia

|

2007

|

nr 2

273-281

PL

W technologiach duplex bardzo ważne jest odpowiednie przygotowanie podłoża, na którym w drugim etapie osadzana jest powłoka. Najczęściej stosowane jest utwardzanie podłoża różnymi metodami dla ostatecznego osiągnięcia efektu synergicznego w układzie podłoże/powłoka, przez co radykalnie zwiększa się nośność powierzchni, odporność na pękanie i zużycie, a także odporność korozyjna. W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości mikromechanicznych i tribologicznych systemów z warstwami dyfuzyjnymi wytworzonymi metodą azotowania jarzeniowego, azotowania gazowego oraz chromowania próżniowego, na różnych rodzajach stali. Wyniki badań wskazują na szczególną przydatność w technologiach duplex metody azotowania jarzeniowego (twardość HIT = 18,3 [GPa]) oraz chromowania dyfuzyjnego, (twardość HIT=23 [GPa]).

EN

Duplex methods consist two or more different surface treatments, successively applied to obtain surface properties impossible to get through only single treatment. Usually duplex technologies incorporate two treatments -first substrate hardening and then coating deposition by one of PVD or CVD method. Hardened substrate provides a load support for outer brittle, ceramic coating. Hard and stiff pre-treated substrate preventing coating fracture caused usually by high plastic deformations of substrate. Therefore duplex treatment enhanced load bearing capacity and fatigue strength by substrate hardening and thin coating reduces friction, improves wear and corrosion resistance. The paper presents mechanical properties of four chosen hardened substrates destiny for duplex technologies. Steels: NC11 after vacuum chromizing process under low pressure conditions with CrC and CrC+(Ni-Mo) layers, 38HMJ after gas nitriding and 3H13 nitriding under glow discharge conditions have been tested. The indentation hardness with Vickers diamond under 20, 50, 100 and 1000 mN maximum load has been measured for all the hardened substrates. According to Oliver and Pharr method Young's modulus has been calculated. Strength of joint between diffusion layer and substrate has been measured by scratch test, using Rockwell C indenter with 0,2 mm tip radius. Hardness indentations and scratch tests have been made using Micro-Combi-Tester (MCT) made by CSEM Instruments Switzerland. Wear tests were carried out with ball-on-disc tester, and A12O3 ball - 1 mm diameter, load FN = 2 N, track radius r = 5 mm, speed v = 0,03m/s. Wear track profiles were measured after 2000 cycles, and then volume wear rate has been calculated. The system with CrC and CrC+(Ni-Mo) layers produced by vacuum chromizing have a high hardness HIT20/30/5/30=21 GPa and Young's modulus EIT = 360 GPa. Systems with nitrided layers have lower hardness, but it should be pointed that system with layer produced under glow discharge has higher hardness 18,2 GPa than after gas nitriding 15,9 GPa. For these systems none of specific surface failure modes have been observed during scratch tests up to load 30N. Whereas for CrC and CrC+(Ni-Mo) layers cohesive cracks have been observed respectively under load 7,6 N i 21,7 N. For system with CrC layer cracks have Hertz circular shape, but for CrC+(Ni-Mo) layer unconformal type inside scratch track. Wear tests show that the system obtained by glow discharge nitriding has highest wear resistance. A wear volume of gas nitriding system is 15 times higher, in spite of the only slight difference in hardness between both nitrided systems. Chromizing systems with CrC and CrC+(Ni-Mo) layers have also higher volume wear rate. It could be explain by their lower contact strength clearly visible as cracks in scratch test. These cracks lead to spalling of small layer fragments, pull debris into wear track and intensify wear process. Between chromising systems CrC has 3 times lower wear than CrC+(Ni-Mo).

3

Mikrostruktura i właściwości warstw międzymetalicznych na stopie Ti-6Al-4V

Garbacz H., Ossowski M., Wieciński P., Wierzchoń T., Kurzydłowski K. J.

Problemy Eksploatacji

|

2007

|

nr 1

45-55

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury oraz właściwości mechanicznych warstw międzymetalicznych z układu Ti-Al wytwarzanych metodą duplex na dwufazowym stopie tytanu Ti-6Al-4V. Warstwy otrzymane były na drodze dyfuzji i składały się z podwarstw różniących się składem chemicznym. Zastosowana obróbka cieplna w warunkach wyładowania jarzeniowego zapewnia wzrost mikrotwardości oraz poprawę odporności na zużycie ścierne, co zwiększa obszar zastosowań stopów tytanu.

EN

The paper presents the results of the investigation of the microstructure of Ti-Al intermetallic layers obtained on a Ti-6Al-4V titanium alloy by the duplex method. It has been found that this surface engineering technique yields multi - layered coatings with diffusive character. The layer contains intermetallic phases from Ti-Al system and increased microhardness and wear resistance of the Ti-6Al-4V alloy. These advantageous properties widen significantly the application range of the titanium alloy.