Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Microplasma-sprayed multilayer coatings for electric heating elements

Kaliuzhnyi Sergii, Alontseva Dayra, Voinarovych Sergey, Kyslytsia Oleksandr, Khozhanov Aleksandr, Łatka Leszek, Faizrakhmanov Zulfat, Bektasova Gulsym

Materials Science Poland

|

2022

|

Vol. 40, No. 4

158--170

EN

The paper presents new results on the application of microplasma spraying (MPS) for manufacturing electric heating elements (EHEs) consisting of a St3 steel plate (the substrate) with a sprayed electrically insulating Al2O3 sublayer (400±50 μm thick) and TiO2 electric heating tracks (4 mm width; 150±50 μm thickness). Measurements of the temperature of the multilayer coating with a thermal imager enabled determination of the temperature distribution over the surface of the EHE. The electric strength and conductivity tests showed the efficiency of the sprayed EHEs up to a temperature of 200°C. The results of analysis of the causes of material losses during MPS of electric heating tracks (TiO2) are presented, and the optimal parameters for efficient MPS of coatings in the form of narrow tracks on steel substrates are determined. Using regression analyses, the equation for the influence of MPS parameters on the coating transfer efficiency (CTE) is obtained. Process parameters such as the electric current and the plasma-forming gas flow rate have been found to have the greatest influence on the CTE. In the experiment, a high efficiency of the sprayed material during MPS of electric heating tracks of TiO2 powder was established (the maximum CTE reached 89%), which indicates the prospects for using MPS technology in the production of EHEs for DC electric heating and for maintaining the temperature of product surfaces up to 200°C.

2

Powlekanie frezów wielowarstwową powłoką smarującą i odporną na wysoką temperaturę

Jemielniak Krzysztof

Mechanik

|

2021

|

R. 94, nr 2

14

PL

Materiały trudnoobrabialne – jak stopy tytanu i superstopy niklu – mają skłonność do umacniania i niską przewodność cieplną, dlatego ich obróbce towarzyszą bardzo wysokie temperatury i siły skrawania. Adhezja materiału obrabianego do ostrza dodatkowo powoduje zużycie ostrza i pogorszenie jakości obrobionej powierzchni. Do obróbki tych materiałów trzeba więc stosować odpowiednio powlekane narzędzia.

3

Mikrostruktura wielowarstwowej powłoki Al2O3 wytworzonej metodą plazmowego utleniania elektrolitycznego na stopie aluminium serii 2000

Michta Grzegorz, Czech Jacek

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2020

|

Vol. 87, nr 4

99--106

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań powłoki Al2O3 powstałej w procesie PEO (Plasma Electrolytic Oxidation) na podłożu stopu aluminium serii 2000. Badania mikrostrukturalne wykonano przy użyciu mikroskopii świetlnej i elektronowej (SEM i TEM). Powstała powłoka tlenku aluminium charakteryzowała się budową wielowarstwową o zróżnicowanej mikrostrukturze. Wyróżniono trzy główne warstwy. Zewnętrzna warstwa składa się z kruchych krystalitów, a wewnętrzna − z dobrze przylegającej do podłoża funkcjonalnej warstwy tlenkowej. Pomiędzy podłożem duralowym a warstwą wewnętrzną zaobserwowano warstwę przejściową o budowie amorficznej. Ponadto wykonano badania adhezji powłoki do podłoża poprzez test zarysowania; badania te miały głównie charakter technologiczny związany z oceną stopnia przylegania powłoki do podłoża duralowego.

EN

This work presents results of the investigation of Al2O3 coating produced on the AA2000 series aluminium alloy using the Plasma Electrolytic Oxidation (PEO) process. Microstructural studies of the coating were performed using Light Microscopy (LM) as well as Scanning and Transmission Electron Microscopy (SEM, TEM) methods. Investigated alumina scale has a multilayer composition: three sublayers with the different structure were identified. The outer-layer composes mainly of brittle Al2O3 crystals, whereas the inner-layer exhibits excellent adhesion to the Al alloy substrate and high mechanical properties. Between the base alloy and the inner-sublayer, a transition zone with amorphous structure was found. To investigate the coating adhesion to the substrate, the scratch tests were performed, that confirmed high mechanical properties of the Al alloy-coating system.

4

Szkło fasadowe z powłokami wielofunkcyjnymi

Marczewska A., Balon-Wróbel A.

Materiały Budowlane

|

2017

|

nr 9

104--107

PL

W artykule omówiono charakterystykę i rolę powłok stosowanych w oszkleniach budowlanych. Dokonano identyfikacji wybranych wielofunkcyjnych energooszczędnych i/lub samoczyszczących powłok wykorzystywanych w konstrukcjach fasad wielkopowierzchniowych przez przedstawienie wyników badań ich składu chemicznego i grubości. Wyznaczono parametry świetlne i energetyczne wybranych szkieł. Porównano otrzymane charakterystyki spektrofotometryczne. Dokonano analizy wpływu właściwości świetlnych i energetycznych badanych szkieł powłokowych na efekty praktyczne związane z użytkowaniem oszkleń z podkreśleniem ich wielofunkcyjności.

EN

The article discusses the characteristics and role of the coatings used in construction glazing. Identified selected multifunctional energy saving and self-cleaning coatings used in large surface facade designs by presenting results of their chemical composition and thickness. The light and energy parameters of selected glasses were determined. The obtained spectrophotometric characteristics were compared. An analysis of the influence of the light and energy properties of the investigated coatings on the practical effects of using glazing with emphasis on their multifunctionality.

5

Analysis of the tribological resistance of coatings dedicated to improving the durability of tools used in the glass forming process

Kacprzyńska-Gołacka J., Słomka Z., Czajka P., Czarnecki K., Bogdański B., Rydzewski M., Mazurkiewicz A., Smolik J.

Problemy Eksploatacji

|

2016

|

no. 4

43--52

EN

The article presents an analysis of the possibilities of using modem surface engineering solutions to improve the durability of the tools used in the glass forming process. These tools are exposed to the simultaneous effects of several destructive factors in the operating process, i.e. cyclic thermal shocks, the corrosive effects of molten glass, and the friction caused by the presence of intensive sludge from molten glass remaining on the tool between the forming processes. The article presents the results of the materiał and tribological properties of selected multilayer coatings. The research methods presented in the article focused on the analysis of mechanical properties, surface topography, as well as the wear properties of selected coatings. The studies on mechanical properties included tests on hardness and Young modulus using the nanoindentation method, and tests on adhesion were conducted using the scratch-test method.

PL

W artykule przedstawiono analizę możliwości wykorzystania nowoczesnych rozwiązań inżynierii powierzchni w celu poprawy trwałości eksploatacyjnej narzędzi wykorzystywanych w procesie formowania elementów szklanych, narażonych na jednoczesne działanie kilku czynników niszczących w procesie eksploatacyjnym, tj. cyklicznych szoków cieplnych, korozyjnego działania masy szklanej oraz intesywnego tarcia spowodowanego obecnością osadów z masy szklanej pozostających na narzędziu pomiędzy procesami formowania. W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości materiałowych oraz właściwości tribologicznych wybranych powłok wielowarstwowych. Metody badawcze zaprezentowane w artykule koncentrowały się na analizie właściwości mechanicznych, topografii powierzchni, jak również właściwości tribologicznych wybranych warstw hybrydowych. Analiza właściwości mechanicznych obejmowała badania twardości modułu Younga oraz badania adhezji metodą zarysowania.

6

Udarność kompozytowych powłok z tkaniną aramidową na podłożu stalowym

Mayer P., Pach J.

Interdisciplinary Journal of Engineering Sciences

|

2016

|

Vol. 4, no. 1

6--10

PL

W artykule zaprezentowano wyniki udarności powłok kompozytowych na osnowie termoplastycznej z różną liczbą warstw z tkanin aramidowych. Wzmocnione tkaniną aramidową o gramaturze 175 g/m2 powłoki z kopolimeru styren-butadien-styren na podłożu stalowym były otrzymane metodą prasowania. Otrzymano również powłoki bez wzmocnienia o różnej grubości. Wynikiem odporności na uderzenia była ilość uderzeń potrzebnych do mechanicznego uszkodzenia powłoki oraz pęknięcia podłoża. Analizie mikroskopowej poddano również powierzchnie powłok po jednokrotnym uderzeniu. W wyniku przeprowadzonych badań nie zaobserwowano liniowej zależności pomiędzy grubością powłok, a ich odpornością na uderzenia. Znaczący wpływ na powstałe uszkodzenia po udarze ma ilość tkanin w powłoce.

EN

The article presents the results of impact composite coatings on the thermoplastic matrix with varying amounts of aramid fabrics. To prepare composite coatings applied thermoplastic copolymer of SBS (styrenebutadiene- styrene) with a linear chain, trade name Kraton. To reinforcement selected aramid fabric (Twaron 1210 fiber), a plain weave and a weight of 175 g / m2. As the base polymer coatings used steel sheet with a thickness of 1.0 mm marked with DC01 according to EN 10027-1: 2007. It is a quality steel alloy designed for cold-rolled products. Steel substrate were washed in a solution of water and detergent, and then degreased with acetone. First step was compressed at 180 ° C for 3 minutes without load, and then three minutes with a load of 2 MPa. SBS copolymer film having a thickness of 800 μm. The films again were compressed with fabrics on steel substrate, using the same compression parameters as in the case of a single film. Obtained four reinforced with fabric layers differing in number of layers of fabric and two SBS copolymer coating with different thickness. Impact resistance test consisted of placing the sample of 100 x 100 mm in the base device, and then leaving from the height of 1 meter, a weight of 2 kg terminated spherical indenter having a diameter of 20 mm. All samples from a single impact energy of 19.62 J were subjected to microscopic analysis. The first step was to determine the number of impact, after which the steel substrate coating has been without a break. Then carried out research on coatings by measuring the amount of impact, which was interrupted after the structure of the coating and the steel substrate. As a result of the study, there was no linear relationship between the thickness of coatings and their impact resistance. A significant influence on the resulting damage after an impact is the amount of fabric coating.

7

Cr-CrN and CrN-TiC multilayer coatings manufactured by means of vacuum arc method

Smolik J., Słomka Z., Paćko D., Hermanowicz P.

Problemy Eksploatacji

|

2006

|

nr 4

91-104

EN

The issue of this paper is the testing of properties of multilayer coatings composed on the basis of chromium nitride, multilayer Cr-CrN coating and multilayer CrN-TiC coating manufactured by means of the arc-vacuum method on 4H13 steel foundation. The multilayer structure of the obtained coatings has been determined by means of scanning microscopy and spectral analysis of the chemical composition change in the depth function (GDOES). Besides, their hardness and Young module has been measured (NanoHardnessTester) and the adhesion has been tested by means of scratch-test (REVETEST). In the scratch-tests the load values of the intender determining the moment of cracks initiation and cohesion failure were determined. They define the moment of adhesion failures initiation and determine the moment of complete coating's removal from the foundation surface in the scratch area. Thanks to the testing, it was possible to define the influence of the multilayer structure on the mechanical properties of manufactured multilayer compositions and the mechanism of their devastation in the scratch test.

PL

Przedmiotem artykułu są badania właściwości powłok wielowarstwowych skomponowanych na bazie azotku chromu, tj. powłoki wielowarstwowej Cr-CrN oraz powłoki wielowarstwowej CrN-TiC, wytworzonych metodą łukowo-próżniową na podłożu ze stali 4H13. Z wykorzystaniem mikroskopii skaningowej oraz spektralnej analizy zmian składu chemicznego w funkcji głębokości (GDOES) określono budowę wielowarstwową otrzymanych powłok, dokonano pomiarów ich twardości i modułu Younga (NanoHardnessTester) oraz zbadano adhezję metodą scratch-test (REVETEST). W testach zarysowania wyznaczono wartości obciążenia wgłębnika określające moment inicjowania pęknięć i zniszczeń kohezyjnych, określające moment inicjowania zniszczeń adhezyjnych oraz określające moment całkowitego usunięcia powłoki z powierzchni podłoża w obszarze zarysowania. Przeprowadzone badania pozwoliły określić wpływ budowy wielowarstwowej na właściwości mechaniczne wytworzonych kompozycji wielowarstwowych oraz mechanizm ich niszczenia w teście zarysowania.

8

Struktura i własności skrawne ceramiki narzędziowej Si3N4 pokrywanej powłokami PVD i CVD

Pakuła K., Dobrzański L. A.

Archiwum Odlewnictwa

|

2006

|

R. 6, nr 21/1

155-164

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań struktury i własności wielowarstwowych i gradientowych powłok PVD (Physical Vapour Deposition) i CVD (Chemical Vapour Deposition) wytworzonych na podłożu z narzędziowej ceramiki azotkowej Si3N4. Przedstawiono kompleksowe wyniki badań na transmisyjnym i skaningowym mikroskopie elektronowym, wyniki badań własności mechanicznych i skrawnych badanych płytek wieloostrzowych.

EN

Comprehensive structure and properties investigation results of the multilayer, gradient PVD and CVD coatings developed on the nitride tool ceramics substrate are presented in the paper. The detailed results are presented of examinations carried out on the scanning and transmission electron microscopes, as well as of the mechanical properties and cutting tests of the investigated inserts.

9

Analytical modelling of the tool-chip interface temperature in orthogonal machining with effects of multilayer cutting tool coatings.

Grzesik W.

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2005

|

Vol. 29, nr 1

5-16

EN

The investigation is devoted to the thermal problems in dry orthogonal turning of a C45 medium carbon steel with natural contact tools treated with multilayer coatings with an intermediate Al2O3 layer. New hybrid analytical models for estimating heat partition to the chip and the tool-chip interface temperature are proposed. Furthermore, the physic-based modelling concept, which applies composite layer approach is developed to estimate the average and maximum steady-state tool-chip surface temperatures in orthogonal turning. Experiments using natural tool-work, thermocouples have verified that the models proposed predict accurately, the average temperatures and estimate their maximum values of uncoated and two multilayer coated tool for cutting speeds ranging from 90 to 120 m/min.

PL

Praca dotyczy problemów cieplnych pojawiających się w skrawaniu na sucho stali średniowęglowej C45 ostrzami płaskimi pokrytymi wielowarstwowymi powłokami z przejściową warstwą ceramiczną Al2O3. Zaproponowano nowe hybrydowe modele analityczne do wyznaczenia ilości ciepła przepływającego do wióra i temperatury kontaktowej. Średnią i maksymalną temperaturę w strefie kontaktu wyznaczono, wprowadzając monolityczną powłokę o zastępczej przewodności i dyfuzyjności cieplnej. Weryfikacja zastosowanych modeli, oparta na pomiarach temperatury metodą termopary naturalnej, potwierdziła możliwość dokładnego ustalenia temperatury kontaktowej w przedziale prędkości skrawania 90-240 m/min.

10

Rola nanokrzemionki w preparatyce powłok SiO2 otrzymywanych metodą zol-żel.

Chęcmanowski J.G., Głuszek J., Masalski J., Krysztafkiewicz A.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 5

359-363

PL

Otrzymano powłoki ochronne SiO2 na stali chirurgicznej typu 316L wykorzystując metodę zol-żel. Wielowarstwowe powłoki otrzymano metodą zanurzeniową z zoli, w których prekursorem był tzw. TEOS (tetraetoksysilan), a także alkohol etylowy, kwas azotowy i kwas octowy w odpowiednim stosunku molowym. Następnie do zoli dodawano różne ilości nanokrzemionki w obecności dwóch wybranych surfaktantów SDS (dodecylosiarczan sodowy) oraz DODAB (bromek diodecylodimetyloamoniowy). Określono wpływ temperatury wypalania powłok na właściwości ochronne stali w roztworze Ringera. Dokonano elektrochemicznej oceny właściwości ochronnych powłok, wykorzystując metodę stałopradową. W oparciu o charakterystyki polaryzacyjne dokonano oceny jakości powłok, wykorzystując dwie arbitralnie wybrane wielkości i 750mV i E 2muA. Ponadto wyznaczono trzeci parametr Rp - opór polaryzacyjny. Wpływ dodatku nanokrzemionki jest korzystny na właściwości ochronne powłok.

EN

The SiO2 protective coatings on surgical 316L stainless steel were prepared by sol-gel method. The multilayer coatings were deposited by dip method using sols containing appropriate molar ratios of precursor TEOS, ethanol, nitric acid and acetic acid. Different amounts of nanosilica with two chosen surfactants: SDS (sodium dodecylsulphate) and DODAB (didodecyldimethylammonium bromide) were added to the applied sols. The effects of curing temperature on protective properties of coatings in Ringer's solution were determined. The electrochemical evalution of coatings using d.c. measurements were reported. Coatings performance has been compared using polarisation characteristics by employing two arbitrary chosen quantities: i -750mV and E2 muA. Furthermore the third parameter Rp - polarisation resistance, was determined. The positive effect of nanosilica on protective properties of coatings was determined.

11

Zastosowanie powłok wielowarstwowych w celu podwyższenia trwałości elementów przemysłowych.

Hejwowski T., Weroński A.

Inżynieria Materiałowa

|

2000

|

R. XXI, nr 6

298-300

PL

Praca przedstawia wyniki badań nad wykonywaniem powłok wielowarstwowych na wybranych elementach przemysłowych w celu zwiększenia ich trwałości. Powłoki wykonan

EN

The paper presents results of research on performing multilayer coatings on selected industrial components, namely: the guide of mechanical coal miner, the sec

12

Właściwości mechaniczne i tribologiczne modulowanych powłok TiC/VC na stali SW7M.

Kołodziejczyk Ł., Fouvry S., Wendler B., Kapsa Ph.

Inżynieria Materiałowa

|

2000

|

R. XXI, nr 6

324-328

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

13

Utwardzanie powierzchniowe metali przez ich pokrywanie bardzo cienkimi wielokrotnymi warstwami - supersieciami Cu/Ni i Ti/Cr.

Wolkenberg A., Tokarz A., Bochenek A., Banaszkiewicz A., Wrzesińska H., Dudek A.

Inżynieria Materiałowa

|

1999

|

R. XX, nr 5

531-533

PL

Właściwości elektrofizyczne bardzo cienkich warstw materiałów o grubości kilkuatomowej są zasadniczo różne od właściwości objętościowych tych materiałów. W literaturze naukowej jest znany wzrost twardości czystych metali w postaci wielokrotnych warstw o grubości atomowej. Podawane są wypadkowe twardości tzw. supersieci metali przekraczające twardość obu metali składowych. Dlaczego supersieci wykazują tak wielką twardość jest na razie sprawą do ustalenia. Jedna z hipotez mówi, że materiały w postaci supersieci tłumią na powierzchniach granicznych pomiędzy nimi ruch dyslokacji będących źródłem obniżonej wytrzymałości na odkształcenia materiałów. W jednym z modeli wyjaśnia się, że wokół dyslokacji atomy są umiejscowione w położeniach odbiegających od położeń właściwych dla sieci bez dyslokacji. Atomy te mają energię naprężeń proporcjonalną do wielkości modułu na ścinanie dla tego materiału. A zatem jeśli dyslokacje wędrują w kierunku warstwy z wyższym modułem na ścinanie to wzrasta energia naprężeń, tworzy się bariera utrudniająca ruch dyslokacji na powierzchni granicznej. Występuje siła odpychająca gdy dyslokacja z materiału o niższym module na ścinanie Gb wędruje w kierunku materiału o większej wartości modułu na ścinanie Ga. Siła krytyczna Q zdolna przesunąć dyslokację przez barierę międzypowierzchniową jest Q=; Ga-Gb/Ga+Gb. A zatem supersieci, dla których różnica (Ga-Gb) jest duża wykazują znaczny wzrost siły krytycznej Q co objawia się znacznym wzrostem twardości wielowarstwy. Badano otrzymywane metodą elektrochemiczną, supersieci Cu/Ni i Ti/Cr o różnej wartości okresu supersieci Lambda, Lambda jest równe sumie grubości warstw z metalu a i metalu b(Lambda=2-10 nm). Dla supersieci wymienionych metali nakładanych na podłoża miedziane uzyskano wzrost twardości około dwukrotny.

EN

We describe a method to obtain high-hardness coatings in which a repeating layered structure of two materials with nanometer-scale dimensions are electrochemically deposited onto the surface. The structures are called superlattices. The Cu/Ni superlattice, for example, consists of alternating layers of Cu and Ni. Superlattice is characterised by the distance between each successive pair of layers, Lambda, which is known as the bilayer repeat period. We obtain distinct hardening of the superlattices of Cu/In and It/Kr in comparison with the bulk properties of these metals alone. The possible explanation of that behaviour is that interfaces between the layers would act as barriers to the motion of dislocations, which are the line defects that are mainly responsible for the plastic deformation of crystalline solids. The difference between shear modulus of both metals influences on energy barrier for move of dislocations between two metals what is the origin of surface hardening. We have measured the Lambda values by X-ray technique and increase of surface hardness by specially prepared microhardness measuring equipment.

14

Pomiar współczynnika przewodzenia ciepła twardych powłok jedno- i wielowarstwowych metodą kamery zmiennotemperaturowej.

Kula P., Jakubowski K., Siniarski D.

Inżynieria Materiałowa

|

1999

|

R. XX, nr 5

499-502

PL

W pracy przedstawiono wyniki aktualnie prowadzonych badań zmierzających do opracowania metody pomiaru współczynnika przewodnictwa cieplnego twardych powłok mono i wielowarstwowych. Metoda kamery zmiennotemperaturowej opiera się na bezkontaktowym, pośrednim pomiarze temperatury powierzchni próbki przez pomiar parametru sieci krystalicznej metodą dyfrakcji promieni rentgenowskich. Próbka w trakcie pomiaru znajduje się w kamerze zmiennotemperaturowej, dzięki czemu możliwe jest kontrolowanie ilości ciepła do niej dostarczanego. Analiza i interpretacja uzyskanych doświadczalnie wyników odbywa się przez porównanie z matematycznym modelem przepływu ciepła przez kamerę zmiennotemperaturową i próbkę. W pracy zamieszczono wyniki pomiarów i symulacji komputerowych przepływu ciepła przez powłoki mono i wielowarstwowe wykonane metodą łukową na podłożu z żelaza Armco. Opracowany model numeryczny pomocny będzie przy projektowaniu twardych powłok odpornych na zużycie na narzędzia skrawające.

EN

In this paper the result of present works that aim to formulate a model to measure the thermal conduction coefficient of hard multilayer coatings, are presented. The variable-temperature camera method is based on the non-contact, indirect temperature measurement of sample's surface by the measuring the lattice parameter with use of X-ray diffraction. The specimen during measurement is placed inside the camera, what allows control the amount of supplied heat. The analysis and interpretation of the obtained result goes on by the comparison to the mathematical model of heat transfer through variable-temperature camera and sample. The results of measurements and computer simulation of heat transfer through the mono and multilayers coatings deposited by Arc-PVD method on the ARMCO substrates are discussed in the present paper. The elaborated numerical model will be helpful to project the hard, wear resistant coatings for cutting tools.

15

Fretting analysis of modulated TiC/VC multilayers on M2 HSS steels.

Fouvry S., Kapsa Ph., Vincent L., Wendler B., Kula P.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

R. XIX, nr 4

990-993

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.