Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The resistance of TiN coating to cavitation action

Krella A.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 5

1353-1357

EN

A series of cavitation erosion tests were carried out to investigate the resistance of the TiN coatings to cavitation action. The TiN coatings were deposited at various deposition parameters on austenitic stainless steel, X6CrNiTi18-10, and with various thickness by means of the cathodic arc evaporation method (ARC PVD). Investigations were performed in a cavitation tunnel with a slot cavitator. The estimated cavitation resistance parameters were the incubation period and the mass loss. The investigations show that hardness, Young's modulus, adhesion and coating thickness have an influence on coating endurance to cavitation degradation. The obtained parameter HźLC2/E.h1/2 shows very good fitting to date points (R2 = 0.97). With the increase of the new parameter the mass loss decreases indicating a continuous improvement in the cavitation erosion resistance.

PL

Przeprowadzono serię badań odporności kawitacyjnej powłok TiN wytworzonych metodą katodowego odparowania łukowego PVD (ARC PVD). Powłoki osadzane były na stal austenityczną X6CrNiTi18-10 przy zmiennych parametrach i zróżnicowanych grubościach. Badania przeprowadzono w tunelu kawitacyjnym ze szczelinowym wzbudnikiem kawitacji. Odporność kawitacyjną powłok TiN oceniano na podstawie długości okresu inkubacyjnego i całkowitych ubytków masy. Badania wykazały, że zarówno twardość, moduł Younga, adhezja, jak i grubość powłok TiN, ma wpływ na ich wytrzymałość na niszczenie kawitacyjne. Uzyskany parametr HźLC2/E.h1/2 wykazuje bardzo dobrą zgodność z danymi doświadczalnymi dla całkowi- tych ubytków masy (R2 = 0,97). Wraz ze wzrostem wartości tego parametru następuje stały spadek ubytków masy, świadczący o wzroście odporności kawitacyjnej badanych powłok.

2

Degradacja powłok TiN w warunkach kawitacji

Krella A.

Inżynieria Materiałowa

|

2009

|

Vol. 30, nr 4

245-248

PL

Powłoki TiN są obecnie najszerzej stosowanymi powłokami w przemyśle. Znajdują one zastosowanie jako powłoki ochronne z powodu bardzo dobrej wytrzymałości oraz wysokiej twardości. Własności te są szczególnie ważne przy dynamicznych i udarowych obciążeniach, które często występują w maszynach przemysłowych. Badania odporności powłok TiN na hydroabrazję, kawitację, czy wytrzymałość zmęczeniową potwierdziły ich dobrą odporność na dynamiczne, udarowe obciążenia. Celem niniejszej pracy była analiza degradacji nanokrystalicznych powłok TiN osadzonych na stali austenitycznej X6CrNiTi18-10 metodą katodowego odparowania łukowego w warunkach niszczenia kawitacyjnego. W pracy na podstawie badań doświadczalnych przedstawiono koncepcję mechanizmu niszczenia kawitacyjnego twardych powłok TiN osadzonych na stali austenitycznej. Badania przeprowadzono na stanowisku ze szczelinowym wzbudnikiem kawitacji. Analizę degradacji powłok TiN przeprowadzono na podstawie obserwacji na skaningowym mikroskopie elektronowym. W początkowym etapie degradacji zaobserwowano pofalowanie powłoki TiN, które było efektem dopasowania się powłoki do odkształconego podłoża. Odkształcenie plastyczne powłoki TiN następowało poprzez poślizg po granicy ziaren/krystalitów. Pierwsze pęknięcia kohezyjne powłok zaobserwowano na szczytach pofalowań przy wgłębieniach po usuniętych mikrokroplach Ti(N), gdzie skokowo zmniejszała się grubość i wytrzymałość powłoki. Mikropęknięcia powiększały się, migrując poprzez następne miejsca nieciągłości powłoki, prowadząc do rozwoju mikropęknięć w adhezyjne, a następnie do wykruszeń powłoki. Następnym charakterystycznym miejscem powstawania pęknięć były "doliny" wzniesień, gdzie dochodziło do delaminacji powłoki. Pęknięcia na zboczu pofalowanej powłoki powstały prawdopodobnie w trakcie dopasowywania się twardej powłoki do miękkiego, odkształconego podłoża na skutek poślizgu wzdłuż granic ziaren.

EN

TiN coatings are today the most common coatings used in industry. They are employed as protective coatings due to their high endurance and hardness. These properties are especially important in dynamic and impact loading, that occurs very often in industrial machinery. Their cavitation and slurry resistance, impact wear and fatigue re- sistance have proved their high endurance to dynamic and impact loading. The purpose of this work is to analyse the degradation of TiN nanocrys- talline coatings deposited on austenitic stainless steel X10CrNiTi18-10 by cathodic arc evaporation under cavitation action. The present idea of degradation mechanism of the TiN coatings is based on experimental investigation. Investigations were performed in a cavitation tunnel with a system of barricades. Analyse of the TiN coatings degradation was per- formed using the scanning electron microscope (SEM). In initial stage of degradation the TiN coatings underwent undulation, which was the effect of the adjustment of the hard coatings to the deformed substrate. Deformation of the TiN coatings occurred as a result of grain boundary sliding process. The first cohesive failures were initiated on the top of the micro-folding at concave traces of post-Ti(N) micro-droplets, where the coating thickness and endurance lessened suddenly. Microcracks developed along the top by migrating through discontinuous spots (coating defects) leading to adhesive failure and to detachment of coating particles in a brittle manner. Next place of cracks initiation was the bottom of micro-folds, where likely the delamination occurred. The cohesive failure observed on the side of micro-folds arose likely as a result of grain boundary sliding due to adjustment of the hard coatings to the deformed soft substrate.

3

Hybrid Pulsed Laser Deposition of Gradient TiN and TiCN coatings for biomedical applications

Major R.

Inżynieria Materiałowa

|

2007

|

Vol. 28, nr 3-4

666-671

EN

Hybryd PLD method was used for deposition high quality thin TiN and TiCN coatings. There was a new layer composition layout proposed by application buffer, starting coating. Sophisticated TEM investigation based on high resolution transmission electron microscopy was used to reveal structure dependence on specific atmosphere in the reactive chamber. New technique of the crystallographic orientation examination based on x-ray texture tomography was applied to estimate contribution of the atmosphere to crystal orientation. Using Dictyosteliwn discoideum as a model organism of specific and nonspecific adhesion, kinetics of shear flow-induced cell detachment was studied. For a given cell, detachment occurs for stress values caused by the applied hydrodynamic pressure above a threshold. Cells are removed from the substrate with an apparent the first-order rate constant that strongly depends on the stress. The threshold stress depends on cell size and physicochemical properties of the substrate, but it is not affected by depolymerization of the actin and tubulin cytoskeleton.

PL

Hybrydowa metoda ablacji laserowej została zastosowana w celu naniesienia wysokiej jakości powłok TiN i TiCN. Zaproponowano nową koncepcję powłok z rozwiniętą startowa warstwą buforową. Technikę wysokorozdzielczej transmisyjnej mikroskopii elektronowej zastosowano w celu oceny wpływu warunków prowadzenia procesu nanoszenia powłok na ich mikrostrukturę. Metodę tomografii tekstury bazującą na dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego z różnej objętości materiału zastosowano w celu określenia wpływu warunków procesu na orientację krystalograficzną. Przy użyciu komórek eucaryota Dictyosteliwn discoideum, jako modelowego organizmu przylegania specyficznego i niespecyficznego, została określona kinetyka przylegania, czyli wyznaczono krytyczne naprężenia ścinające na kontakcie materiał-organizm. Dla przedstawionego organizmu, przyleganie jest uzależnione od wywołanego naprężenia w odpowiednich warunkach ciśnienia hydrodynamicznego. W wyniku ścinających naprężeń, powyżej wartości krytycznej, komórki są usuwane. Wartość naprężeń zależy od wielkości komórki i właściwości fizykochemicznych podłoża.

4

Regeneracja powłok azotku tytanu TiN na materiałach narzędziowych

Rutkowska A., Dąbrowski M., Mania R.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 3

519-521

PL

W artykule przedstawiono wyniki prób regeneracji powłok azotku tytanu -TiN nanoszonych na płytki skrawające wykonane ze stali szybkotnącej HS6-5-2 (SW7M) i z węglików spiekanych S20S. Powłoki pierwotne, nanoszone metodą Cathodic Arc Deposition przy wykorzystaniu stanowiska PUSK-83, usuwano w roztworach wodnych preparatu Bakutrit, według receptury producenta, a w ich miejsce nakładano powłoki powtórne. Stwierdzono, że warstwa wierzchnia płytek po usunięciu powłok pierwotnych ulegała zmianie w stosunku do stanu wyjściowego w zakresie składu powierzchniowego i chropowatości powierzchni. Badania porównawcze płytek z powłokami pierwotnymi i wtórnymi w zakresie trwałości ostrza wykazały nieznaczny wzrost trwałości regenerowanych płytek S20S (mniejsze starcie VB w identycznych warunkach skrawania) w stosunku do płytek z powłokami pierwotnymi oraz utrzymanie tej samej trwałości w przypadku płytek ze stali HS6 6-5-2.

EN

The paper presents the results of the tests of regenerating the TiN coatings which were put on cutting inserts made of high-speed-steel HSS 6-5-2 (SW7M) and on cutting inserts made of sintered carbide S20S. The initial coatings, which had been applied by using the Cathodic Arc Deposition Method at the exploitation of the PUSK-83 device, were removed in the water solution of the Bakutrit agent powder, according to the producer’s recipe, and then replaced with the secondary coatings using the same method and device. It has been found out that after the removal of the primary coatings the surface layer of the inserts changed in comparison to the starting state as regards the composition and roughness of the layer. The comparative research of the inserts covered by the primary and the secondary coatings as regards the wear resistance of egde demonstrated the following results: the resistance of the regenerated inserts S20S has slightly increased as compared with the inserts with the primary coatings (a lesser degree of flank wear VB under the identical conditions of cutting); whereas the resistance of the regenerated inserts HSS 6-5-2 has remained unchanged.

5

Biozgodne powłoki TiN na poliuretanie; mikrostruktura i właściwości

Major R., Czarnowska E., Kustosz R., Lackner J. M., Waldhauser W., Lacki P., Major B.

Inżynieria Biomateriałów

|

2005

|

R. 8, nr 47-53

163--167