Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Microstructure and wear resistance of modified WC-Co coatings

Myalska H., Szymański K., Moskal G.

Problemy Eksploatacji

|

2014

|

no. 2

27--34

EN

Results of investigations related to microstructure and wear resistance characterization of three types of WC-17Co coatings obtained by a high velocity process were showed in this article. The first type of coating was obtained by spraying standard powders of WC-17Co types. The second one was from “superfine powder” with the same chemical composition. The third type of coating consists of standard powders, as in first case, but with additions of sub-microcrystalline carbides of different types. The process of powder modifications rely on simple mechanical blending of standard WC-17Co powder with 5% wt. of carbide modifier. The presented investigations included the characterization of the microstructure of coatings. Evaluation of porosity, thickness, and especially the morphology of the matrix of coatings were made. The matrix microstructure description was an interesting problem, especially due to the localization and morphology of modifier particles in the Co base phase. Final investigations consisted of the characterization of the wear resistance of the analysed coatings.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących charakterystyki mikrostruktury oraz odporności na ścieranie dwóch typów powłok węglikowych WC-Co natryskanych metodą naddźwiękową. W pierwszym przypadku analizowano powłoki otrzymane ze standardowych proszków WC-Co. Drugi rodzaj powłok to powłoki modyfikowane za pomocą submikrokrystalicznych cząstek węglików różnego typu. Zmodyfikowane proszki uzyskano w wyniku prostego mieszania proszku bazowego z dodatkiem 5% wagowych modyfikatora. Wykonano badania obejmujące ocenę mikrostruktury powłok, ich grubość oraz porowatość. Szczególny nacisk położono na analizę osnowy metalicznej powłok celem określenia lokalizacji i morfologii cząstek modyfikatorów. W badaniach końcowych dokonano oceny odporności na ścierania analizowanych powłok.

2

Obróbka laserowa powłok węglikowych w osnowie miedzi nanoszonych elektroerozyjnie – technologia wytwarzania i właściwości

Radek N.

Mechanik

|

2012

|

R. 85, nr 12

1048--1052

PL

Opisano badania mające na celu polepszenie właściwości powłok WC-Cu nanoszonych metodą elektroerozyjną za pomocą obróbki wiązką laserową.

EN

Description of the tests intended to have the quality of the electroerosion-planted copper matrix carbide coats improved by means of laser treatment.

3

Mikrostruktura nanostrukturalnych powłok węglikowych natryskanych naddźwiękowo

Żórawski W., Burakowski T.

Inżynieria Materiałowa

|

2008

|

Vol. 29, nr 6

608-610

PL

Nanostrukturalna cermetalowa powłoka została natryskana naddźwiękowo (HVOF) z aglomerowanego nanostrukturalnego proszku WC12Co. Ziarna nanostrukturalnego proszku były analizowane za pomocą mikroskopu skaningowego (SEM) i mikroskopu transmisyjnego (TEM). Pokazały one, że ziarna proszku składają się z nanoczastek. Natryskana nanostrukturalna powłoka została zbadana za pomocą mikroskopu skaningowego oraz dyfraktometru. Badania natryskanej nanostrukturalnej powłoki przeprowadzono przy pomocy SEM i dyfraktometru (XRD). Charakteryzowała się ona większą gęstością w porównaniu z powłoką natryskaną z proszku konwencjonalnego i zawierała również niewielką ilość fazy W2C WC1-x i W.

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 consist of nanoparticles. Nanostructured sprayed coating was observed by SEM analysis and investigated X-ray diffractrometer (XRD). A denser coating structure as compared to conventional coating with small amount of W2C WC1-x and W phase was observed.

4

Odporność na zacieranie powłok węglikowych natryskanych naddźwiękowo

Żórawski W., Trpcevska J.

Tribologia

|

2007

|

nr 3-4

453-463

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.

5

Własności powłok węglikowych natryskiwanych HVOLF

Żórawski W.

Przegląd Spawalnictwa

|

2007

|

R. 79, nr 8

112-115

PL

Powłoki natryskiwane naddźwiękowo są szeroko stosowane w różnych gałęziach przemysłu, jednak sam proces i ich właściwości tribologiczne nie są dostatecznie znane. Dotyczy to zwłaszcza powłok pracujących na wysokoobciążonych częściach maszyn, gdzie podstawowym zagadnieniem jest trwałość i odporność na zużycie. W pracy omówiono podstawowe systemy natryskiwania naddźwiękowego oraz przeprowadzono badania odporności na zużycie ścierne natryskanych naddźwiękowo powłok węglikowych z proszków WC-Co i Cr3C2 25% NiCr. Powłoki nałożono przy pomocy systemu do natryskiwania naddźwiękowego TAFA JP-5000 (HVOLF). Badania otrzymanych powłok przeprowadzono przy pomocy mikroskopu SEM-EDS. Do badań składu fazowego natryskanych powłok zastosowano dyfraktometr Bruker D-8 Advance. Badania odporności na zużycie ścierne przeprowadzono na testerze tribologicznym T-07.

EN

Ultrasonic spray-on coats are widely applied in various industries, however the process itself and their tribologic properties are not known well enough. This applies to the coats on high-load parts of the machines in particular, where durability and resistance to wear are of the primary significance. Basic ultrasonic spraying systems were discussed and the testing of resistance to abrasive wear of ultrasonic spray-on carbide coats of WC-Co and Cr3C2 25% NiCr powders were presented. The coats were applied by means of TAFA JP-5000 (HVOLF) ultrasonic spraying system. SEMEDS microscope was used for the testing of the applied coats. To test phase composition of the applied coats, Bruker D-8 Advance diffraction instrument was used. The testing of resistance to abrasive wear was conducted on T-07 tribologic tester.

6

Przetapianie powłok węglikowych za pomocą spawania TIG

Iwaszko J., Nitkiewicz Z., Sławuta K.

Przegląd Spawalnictwa

|

2002

|

R. 74, nr 2-3

21-25

PL

Określenie przydatności metod spawania do obróbki powłok natryskiwanych plazmowo i ich porównanie z techniką laserową. Wyniki badań powłok węglikowych natryskiwanych plazmowo na stali węglowej obrabiane za pomocą spawania TIG i techniką laserową.

EN

A usability of welding methods for treatment of plasma sprayed coatings and their comparison with laser technique. Results of testing plasma sprayed carbide coating on carbon steel treated by TIG welding and by a laser.

7

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

8

Struktura i właściwości powłok węglikowych wytworzonych na stali N9E przez jednoczesne chromowanadowanie dyfuzyjne.

Młynarczak A.

Inżynieria Materiałowa

|

2000

|

R. XXI, nr 6

352-356

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.

9

Estymacja naprężeń w powłokach z węglików oraz w podłożu metodą elementów skończonych

Wendler B.

Inżynieria Materiałowa

|

2000

|

R. XXI, nr 3

129-131

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.

10

Charakterystyki strukturalne oraz właściwości mechaniczne, tribologiczne i użytkowe modulowanych powłok TiC/VC oraz TiCN/VCN na stalach szybkotnących.

Wendler B.

Inżynieria Materiałowa

|

1999

|

R. XX, nr 5

506-509

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.

11

Structure and properties of modulated TiC/VC carbide coatings on HSS steels.

Wendler B., Jakubowski K., Heger D.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

R. XIX, nr 4

994-997

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.

12

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.