Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The regeneration of the tools to cellulose cutting using electric arc surfacing method

Romaniuk Svitlana, Barlak Marek, Wilkowski Jacek

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology

|

2023

|

No. 122

57--66

EN

The regeneration of the tools to cellulose cutting using electric arc surfacing method. The paper presents the laboratory results of the regeneration of the tools to cellulose cutting, using electric arc surfacing method. Three types of regenerating material was used in the rod electrodes form. Additionally, each material was applied with additional non-magnetic powder in the coating. Finally, the layer with the highest microhardness was covered with a ZrN coating in the Arc PVD process. The relative wear coefficient, the friction moment, the friction coefficient, the width of friction track and the microhardness were measured. The SEM observations and EDS investigations were applied for the studies of the microstructure of investigated materials. The best results were obtained for the regeneration using regenerating material, marked as “T-590 + powder”, with ZrN coating.

PL

Regeneracja narzędzi do cięcia celulozy metodą napawania łukowego. W pracy przedstawiono laboratoryjne wyniki regeneracji narzędzi do cięcia celulozy, regenerowane metodą napawania łukiem elektrycznym. Zastosowano trzy rodzaje materiałów regenerujących w postaci elektrod prętowych. Dodatkowo, do materiałów regenerujących dodawano niemagnetyczny proszek w postaci otuliny. Warstwę o największej mikrotwardości pokryto jeszcze powłoką ZrN, w procesie Arc PVD. Zmierzono względny współczynnik zużycia, moment tarcia, współczynnik tarcia, szerokość toru tarcia oraz mikrotwardość. Do badań mikrostruktury badanych materiałów wykorzystano obserwacje SEM oraz badania EDS. Najlepsze wyniki uzyskano dla regeneracji przy użyciu materiału regenerującego oznaczonego jako „T-590 + proszek” z powłoką ZrN.

2

Effect of impulse bias potential to formation of wear-proof coating deposited from plasma fluxes

Breus A., Pavlenko V.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2016

|

z. 92

17--22

EN

Plasma-based technology is used to deposit a wear-proof nanostructured coating on plunger tappets of pump of aviation oil system block, which allows increasing the life of the parts up to 3–5 times. For the nanostructured coatings, which are formed at the impulse bias supply, the electric field strength is 103 -104 times greater than for the microstructured coatings. It results in significant change of activation energy of the process of strong bond formation in the growing coating, which makes it possible to obtain high qualitative characteristics of the coating.

3

Supertwarde, nanostrukturalne powłoki TiN/a-Si3N4 na stali Vanadis 23 osadzone nową metodą rozpylania magnetronowego

Wendler B., Progalski I., Moskalewicz T., Pawlak W., Rylski A., Makówka M., Włodarczyk-Kowalska K., Nolbrzak P.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 5

563--567

PL

W artykule zamieszczono wyniki badań nanostrukturalnej powłoki TiN/a-Si3N4 osadzonej na stali Vanadis 23 metodą reakcyjnego rozpylania magnetronowego opracowaną w 2010 r. w Instytucie Inżynierii Materiałowej Politechniki Łódzkiej. Nowa metoda polega na nieciągłym (impulsowym, o czasie otwarcia mikrozaworu ~1 ms) wprowadzaniu do komory próżniowej niewielkiej masy (około kilkudziesięciu miligramów) sprężonego gazu, co powoduje gwałtowny wzrost ciśnienia gazu i zapłonu gęstej plazmy wyładowania magnetronowego i rozpylania targetu aż do zaniku wyładowania, gdy ciśnienie w komorze ulegnie obniżeniu poniżej progu gaśnięcia plazmy, po czym następuje kolejne otwarcie mikrozaworu i proces zapłonu plazmy i jej gaśnięcia powtarza się z częstotliwością ~1 HZ. Wytworzona powłoka składa się Z nanokrystalitów fazy TiN (osbornitu, o strukturze regulamej B1) i a-Si3N4 o symetrii trójskośnej i charakteryzuje się dużą twardością (47 GPa), dużym modułem Younga (560 GPa), bardzo silną teksturą osiową <111>, dużą zwartością powłoki, dużą adhezją do stalowego podłoża (LC = 118 N) oraz dużą gładkością powierzchni (Ra = 0,28 um). Ze względu na korzystne charakterystyki wytworzonej powłoki oraz prostotę nowej metody, niskie koszty inwestycyjne oraz korzystne cechy impulsowej plazmy wyładowania magnetronowego, autorzy artykułu są przeświadczeni o szerokich możliwościach aplikacyjnych tej nowej metody, chronionej szeregiem zastrzeżeń zgłoszonych do Urzędu Patentowego Rzeczypospolitej Polskiej.

EN

Results of charaterization of a superhard, nanostructured TiN/a-Si3N4 coating deposited on Vanadis 23 HS steel with use of a new reactive magnetron sputtering technique elaborated in the Institute of Materials Science and Engineering of the Lodz University of Technology in 2010 are presented in the paper. The new technique consists in an inetermittent delivery of a small amount of a compressed gas into a vacuum chamber with magnetrons connected permanently to current sources. As a result an instantaneous magnetron sputtering discharge is being excited in the chamber of a high intensity of electromagnetic emission, which decreases incessantly until the plasma extinguishes due to permanent working pumping stand. The process repeats when the next gas impulse will be delivered to the vacuum chamber. The frequency of the magnetron discharges is of the order of magnitude of 1 HZ. The coatings deposited on the HS substrate is composed of TiN (osbornite) nanocrystallites of B1 cubic symmetry and of the a-Si3N4 ones of a triclinic symmetry and is characteristic of a superhardness (47 GPa), high Young's modulus (560 GPa), a strong axial texture <111>, high compacity, high adhesion to the HS steel substrate (LC = 118 N) and a low surface roughness (Ra = 0,28 um). In view ofthe useful properties of the deposited coating, simplicity of the deposition technique, low Investment costs and advantageous features of the pulse magnetron discharge plasma, the authors ofthe paper are persuaded of a broad range of possible applications of this new deposition method submitted for protection of numerous claims to the Polish Patent Ofﬁce in 2010 and 2012.

4

Наноструктурированные износостойкие вакуумно-плазменные покрытия на инструменте и деталях машин

Pobol I. L., Rajczyk J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2012

|

Z. 18 (168)

188--198

PL

W pracy została zbadana struktura składu oraz właściwości fizykomechaniczne trudnościeralnych pokryć wytworzonych metodą plazmowego osiadania wielowarstwowych kompozycji Ti-TiCO oraz Ti-TiN-TiNCO-TiCO w zmiennych warunkach osiadania. Pokrycie charakteryzuje się nanostrukturą z rozmiarami ziarna 15÷50 µm z rozwiniętym profilem powierzchni o wysokiej chropowatości. Proporcje faz są zmienne w zależności od zmiany ciśnienia gazu redukcyjnego. Nowe nanopokrycia osiągają wysoką twardość i ścieralność. Wielowarstwowe kompozyty nanoszone na narzędzia robocze ze stali narzędziowej oraz stopów twardych, np. łopatki tarczy do zacierania powierzchni betonowych zwiększają trzykrotnie ich żywotność. Pokrycia nowego pokolenia wykorzystywane w obróbce detali zespołów roboczych i elementów obróbczych są wysoce efektywne.

EN

This study investigates the composition structure and physical and mechanical properties of abrasion-restitant coatings produced by plasma settlement of multilayer composition of Ti-TiCO as well as Ti-TiN-TiNCO-TiCO under varying conditions of the settlement. Nanostructured coating has a grain size of 15÷50 microns with a developed surface profile with high roughness. The proportions of phases are variable depending on the change in gas pressure reduction. New nano-coatings achieve high hardness and abrasion resistance. Multilayer composites applied to working tools from tool steel and hard alloys, such as blades for concrete floating, triple their life. A new generation of coatings used in treatment of working parts and machining components are highly effective.

5

Mikrostruktura i właściwości mechaniczne nanostrukturalnych powłok WC12Co natryskanych naddźwiękowo

Burakowski T., Żórawski W.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 4

905-908

PL

Powłoka WC12Co została natryskana naddźwiękowo (HVOF) z proszku, którego ziarna zawierały nanometryczne cząstki węglika wolframu w osnowie kobaltowej. Nanostrukturalny proszek oraz natryskana powłoka były analizowane za pomocą mikroskopu elektronowego skaningowego (SEM) i mikroskopu elektronowego transmisyjnego (TEM). Stwierdzono, że w skład ziaren proszku oraz natryskanej powłoki wchodzą nanocząstki węglika wolframu. W przypadku kobaltu, ciepło naddźwiękowego strumienia natryskowego spowodowało utworzenie w wielu miejscach struktury amorficznej. Twardość powłoki natryskanej z proszku o budowie nanostrukturalnej, wynosząca 1159 HV, była wyższa o 20% niż powłoki natryskanej z proszku konwencjonalnego na takie samo podłoże. Powłoka nanostrukturalna miała również większą odporność na zużycie ścierne oraz mniejszą porowatość.

EN

Nanostructured cermet coating was sprayed from agglomerated nanostructured WC12Co powder feedstock by means of hypersonic spray process (HVOF). Grains of tungsten carbide nanopowder were analyzed by scanning electron microscope (SEM) and transmission electron microscope (TEM). Investigations revealed that grains of powder and sprayed coating contain nanoparticles. In the case of cobalt matrix heat of the hypersonic stream cause create amprphous structure. Nanostructured sprayed coating exhibit hardness 1159 HV, which was 20 % higher than hardness of conventional coating sprayed on the same core. Nanostructured coating show higher wear resistance and lower porosity.

6

Zastosowanie nanocząstek do wytwarzania wielofunkcyjnych powłok nanostrukturalnych

Ignatiev M., Kovalev E.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2006

|

T. 17, nr 4

37-41

PL

W ostatnim czasie rozwój nowych technologii stosujących nanocząstki do wytwarzania makroelemntów stał się bardzo ważnym obszarem inżynierii materiałowej. Zmniejszenie wymiaru cząstek do skali nanometrycznej może powodować znaczne polepszenie takich właściwości makro-materiałów jak: twardość, odporność mechaniczna, odporność na zużycie i korozję. Ostatnie wyniki badań pokazują, że skonsolidowane nanomateriały posiadają lepsze właściwości eksploatacyjne: podwyższoną twardość i odporność mechaniczną w połączeniu z niskim współczynnikiem tarcia. W celu utrzymania nanometrycznych wymiarów ziaren materiału wyjściowego ważne jest zastosowanie odpowiednich metod konsolidacji (np. spiekanie materiałów litych lub nakładanie powłok poprzez natryskiwanie). Konwencjonalne techniki natryskiwania cieplnego: natryskiwanie plazmowe, natryskiwanie płomieniowe oraz natryskiwanie naddźwiękowe (HVOF- Hhigh Velocity Oxyfuel Spray) nie rozwiązują całkowicie tego problemu ponieważ w tych procesach następuje utlenianie materiałów w podwyższonych temperaturach. Natryskiwanie detonacyjne (DS) polega na nadaniu dużego przyspieszania cząstkom przy niskiej ich temperaturze. Niniejszy artykuł przedstawia nową technikę (DS) nakładania gęstych nanostrukturalnych powłok wolframowo-węglikowych/kobaltowych. Nałożoną powłokę nanostrukturalną poddano badaniom na: skaningowym mikroskopie tunelowym (STM) i spektroskopie elektronów Augera (AES) Wykazano, że technika DS pozwala na utrzymanie wyjściowej nanostruktury proszku. Testy tribologiczne i mechaniczne wykazały wysoką odporność powłoki na zużycie.

EN

Development of novel technologies for nanoparticles macro-applications has recently become a very important field in materials science, because the size reduction to nanometric scale could provide significant improvement in macro material properties: hardness, toughness, wear, and corrosion resistance. Recent research results have shown that consolidated nano-materials have significantly improved operating properties: increased hardness and toughness in conjunction with low friction coefficient. To reach these advantages, preservation of the nanometer grain sizes of the initial materials should be provided with applied consolidation methods (sintering of bulk materials or coating deposition by spraying). Conventional thermal spraying techniques (Plasma Spraying, Flame Spraying and HVOF) can not solve completely this problem due to considerable particle heating in spraying jet. Detonation Spraying (DS) is based on the principle of extremely high particles acceleration at low particle temperature. The present article presents novel DS technique to deposit dense nanostructured tungsten carbide/cobalt coatings. Deposited nanostructured coating was studied by modern technique for nanostructure research (Auger nanoprobe, Tunnel Microscopy, etc.). It was shown that DS technique allows to keep initial powder nanostructure. Tribological and mechanical trials have demonstrated high coating wear resistance and fracture toughness.