PL
 |
EN
Ograniczanie wyników
Czasopisma help
  1. 11 Inżynieria Materiałowa
  2. 11 Materials Engineering
  3. 6 Tribologia
  4. 5 Archives of Metallurgy and Materials
  5. 4 Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji
Więcej...
Autorzy help
  1. 11 Major Ł.
  2. 8 Kot M.
  3. 5 Major B.
  4. 4 Lackner J.
  5. 4 Lackner J. M.
Więcej...
Lata help
  1. 1 2020
  2. 5 2019
  3. 1 2018
  4. 1 2017
  5. 6 2015
Więcej...
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 41

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  powłoki wielowarstwowe
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
1
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.
2
Content available An Analysis of Mechanical and Tribological Properties of Zr/Zr2N Multilayer Coatings
Kot Marcin, Lackner Jurgen, Major Łukasz, Szczęch Marcin, Wiązania Grzegorz, Zimowski Sławomir
Tribologia
|
2019
|
nr 4
15--22
EN
The paper presents the analysis of effect of the Zr to Zr2N layer thickness ratios of 1:1, 1:2, and 1:4 on the mechanical properties of Zr /Zr2N multilayer coatings. With the increase in the amount of the ceramic phase in the multilayer coating, an increase in hardness from 11 to 14.5 GPa and Young's modulus from 158 to 211 GPa was observed. This was accompanied by improved scratch resistance as critical load LC2 raises from 17 to over 30 N. A ratio increase from 1:1 to 1:2 caused a 3-fold improvement in the coating wear resistance, which was also accompanied by a change in the wear mechanism. However, there was no further improvement of this parameter with a ratio increase to 1:4. Microscopic analysis of wear tracks, using the TEM technique revealed that the Zr metal layers change the direction of crack propagation. This phenomenon results in the improved fracture resistance of multilayer coatings compared to single coatings. Such a mechanism was even observed for the 1:4 coating with the thinnest 58 nm Zr layers.
PL
W pracy przedstawiono analizę wpływu stosunku grubości warstw Zr i Zr2N 1:1, 1:2 i 1:4 na właściwości mechaniczne powłok wielowarstwowych Zr/Zr2N. Wraz ze wzrostem udziału fazy ceramicznej w powłoce wielowarstwowej obserwowano wzrost jej twardości z 11 do 14,5 GPa i modułu Younga ze 158 do 211 GPa. Towarzyszyła temu także poprawa odporności na zarysowanie, o czym świadczy wzrost wartości obciążenia krytycznego LC2 z 17 do ponad 30 N. Wzrost stosunku z 1:1 do 1:2 powodował 3-krotną poprawę odporności na zużycie powłoki, czemu towarzyszyła także zmiana mechanizmu zużywania. Natomiast nie następowała dalsza poprawa tej cechy przy wzroście stosunku do 1:4. Analizy mikroskopowe torów tarcia przy użyciu techniki TEM wykazały, że warstwy metali Zr powodują zmianę kierunku propagacji pęknięć, co przekłada się na poprawę odporności na pękanie powłok wielowarstwowych w stosunku do powłok pojedynczych. Mechanizm taki obserwowano nawet dla powłoki 1:4, dla której grubość warstwy Zr była najmniejsza i wynosiła 58 nm.
3
Content available remote Wybrane zagadnienia dotyczące narzędzi stosowanych do frezowania walcowo-czołowego. Cz. 3
Czechowski Kazimierz, Wronska Iwona, Toboła Daniel
Stal, Metale & Nowe Technologie
|
2019
|
nr 5-6
62--68
PL
W artykule omówiono wybrane zagadnienia dotyczące zwiększania produktywności frezowania walcowo-czołowego m.in. poprzez stosowanie powłok wielowarstwowych.
EN
Selected issues related to increasing the productivity of end milling tools, among others through the use of multilayer coatings, are discussed.
4
Content available The influence of microstructure of Cr/CrN nanomultilayer coatings on their tribological and mechanical properties
Kacprzyńska-Gołacka Joanna, Wieciński Piotr, Garbacz Halina, Mazurkiewicz Adam, Sowa Sylwia, Smolik Jerzy
Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji
|
2019
|
no. 4
9--16
EN
One of the most effective ways of shaping the operating parameters of functional elements is the modification of the surface layer by modern surface engineering technologies. The most perspective directions in the development of surface engineering solutions are multilayer coatings. The appropriate selection of parameters of multi-layered structure such as thickness, chemical composition, microstructure, and the number of component layer in these type coatings enable effective shaping of their properties. However, a characteristic of the mechanical and tribological properties as a function of parameters of a multilayer structure are still unclear in literature. The paper presents the influence of multilayer structure on mechanical and tribological properties of the coatings prepared by arc vacuum technics. The analysis of mechanical properties included hardness, Young’s modulus, and adhesion tests. The analysis of microstructure was performed using Scanning Transmission Electron Microscopy (STEM). The tribological properties were examined using the pin-on-disc produced by the DUCOM Company. The authors indicated that the multilayer coatings Cr/CrN were characterized by good mechanical and tribological properties. In this paper, the authors confirmed that parameters of the process of the multilayer creation are important in shaping the unique tribological properties of the multilayer coatings.
PL
Jednym z najbardziej efektywnych sposobów kształtowania właściwości eksploatacyjnych elementów użytkowych jest modyfikowanie warstwy wierzchniej poprzez zastosowanie nowoczesnych technologii inżynierii powierzchni. Głównym kierunkiem rozwoju rozwiązań inżynierii powierzchni stały się w ostatnich latach między innymi powłoki wielowarstwowe. Stwarzają one bardzo duże możliwość w zakresie kształtowania ich właściwości poprzez odpowiedni dobór struktury wielowarstwowej, w tym: grubość, ilość, mikrostruktura oraz skład chemiczny warstw składowych. Nadal jednak charakterystyka ich właściwości mechanicznych oraz trybologicznych w funkcji parametrów ich wielowarstwowej konfiguracji pozostaje niejasna w dostępnej literaturze. W artykule przedstawiono wpływ parametrów budowy wielowarstwowej powłok Cr/CrN wytwarzanych metodą łukowo-próżniową na ich właściwości mechaniczne oraz tribologiczne. Analiza właściwości mechanicznych obejmowała badania twardości, modułu Younga oraz badania adhezji metodą zarysowania. Analizę mikrostruktury przeprowadzono z wykorzystaniem skaningowej mikroskopii transmisyjnej (STEM). Badania właściwości tribologicznych zostały przeprowadzone w temperaturze pokojowej z wykorzystaniem testera tribologicznego firmy DUCOM typu pin-on-disc. Autorzy wskazują, iż powłoki nanowielowarstowe Cr/CrN charakteryzują się dobrymi właściwościami mechanicznymi oraz dobrymi właściwościami tribologicznymi. W artykule autorzy potwierdzili wpływ parametrów budowy wielowarstwowej powłok PVD w procesie kształtowania ich właściwości trybologicznych.
5
Content available Analysis of fatigue strength of multi-layer coatings type Cr/CrN/(CrN-Me1Me2N)multinano/(Me1Me2N-VN)multinano
Smolik Jerzy, Mazurkiewicz Adam, Bujak Jan, Paćko Daniel, Rogal Łukasz
Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji
|
2019
|
no. 3
31--38
EN
The article presents the results of tests of resistance to mechanical fatigue of multilayer coatings type Cr/CrN/(CrN-Me1Me2N)multinano/(Me1Me2N-VN)multinano, where metals Me1 and Me2 were chosen from Al, Cr, Ti, Zr, and Si. Multilayer coatings designed for the research were generated by the Arc Evaporation method. On the basis of the results of hardness and adhesion tests, calculations of the fatigue strength of the multilayer coatings were carried out. The obtained results showed that the chemical composition of individual component layers in the multilayer coating can be decisive in the process of creating a microstructure resistant to the fatigue cracking process.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań odporności na zmęczenie mechaniczne powłok wielowarstwowych typu Cr/CrN/(CrN-Me1Me2N)multinano/(Me1Me2N-VN)multinano, gdzie metale Me1 ,Me2 dobierano spośród Al, Cr, Ti, Zr, Si. Powłoki wielowarstwowe przeznaczone do badań wytworzono metodą Arc Evaporation. Na podstawie wyników badań twardości i adhezji przeprowadzono obliczenia wytrzymałości zmęczeniowej badanych powłok wielowarstwowych. Badania wykazały, że skład chemiczny poszczególnych warstw składowych w powłoce wielowarstwowej może mieć decydujące znaczenie w procesie tworzenia się mikrostruktury odpornej na proces pękania zmęczeniowego.
6
Content available A study on erosive wear resistance of different multilayer coatings types Cr/CrN/(CrN-Me1Me2N)multinano/(Me1Me2N-VN)multinano
Sowa Sylwia, Paćko Daniel, Mazurkiewicz Adam, Kacprzyńska-Gołacka Joanna, Smolik Jerzy
Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji
|
2019
|
no. 4
17--22
EN
In the article, the authors present the results of erosion tests of five different material solutions of surface engineering, i.e. multilayer coatings type Cr/CrN/(CrN-Me1Me2N)multinano/(Me1Me2N-VN)multinano, where metals Me1 and Me2 were chosen from Al, Cr, Ti, Zr and Si. Multilayer coatings used for testing were deposited by the Arc Evaporation method. The research methods presented in the article focused on the analysis of surface topography of the multilayer coatings after erosion test. The erosive wear resistance of tested coatings was carried out by the modern research equipment designed and produced by Łukasiewicz Research Network- Institute for Sustainable Technologies in Radom. The erosive craters were analysed by using the interference microscope Talysurf CCI by Taylor Hobson. The chemical composition of the craters were analysed by using a Scanning Electron Microscope - SEM (Hitachi TM3000).
PL
W artykule autorzy zaprezentowali wyniki badań odporności na zużycie erozyjne dla pięciu różnych rozwiązań materiałowych typu powłoka wielowarstwowa Cr/CrN/(CrN-Me1Me2N)multinano/(Me1Me2N-VN)multinano, gdzie metale Me1 i Me2 wybrano spośród Al, Cr, Ti, Zr i Si. Powłoki wielowarstwowe wykorzystane do badań wykonano metodą Arc Evaporation. Metody badawcze przedstawione w artykule koncentrowały się na analizie topografii powierzchni powłok wielowarstwowych po testach erozyjnych. Badanie odporności na zużycie erozyjne wykonano przy zastosowaniu nowoczesnego urządzenia do badania erozji zaprojektowanego przez Sieć Badawczą Łukasiewicz - Instytut Technologii Eksploatacji w Radomiu. Kratery erozyjne zbadano przy zastosowaniu mikroskopu interferometrycznego Talysurf CCI firmy Taylor Hobson. Skład chemiczny powstałych kraterów zbadano przy zastosowaniu Skaningowego Mikroskopu Elektronowego - SEM (Hitachi TM3000).
7
Content available Complex coatings obtained by a two source beam evaporation system
Smolik J., Mazurkiewicz A., Brudnias R., Piasek A.
Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji
|
2018
|
no. 2
61--72
EN
The article presents the results of work on the verification of the technological capabilities of the EB-Dual BEAM device in the field of complex coatings, including gradient coating Ti↑-Zr↓, multi-pattern coating Ti-Zr, and multi-layer coating Ti/Ti-Zr/Zr. The obtained coatings were subjected to an analysis of changes in the chemical composition by the EDS method as a function of distance from the surface and observations of brittle fracture using scanning microscopy in order to analysis their internal structure. It has been shown that the use of two independent electron guns provides the ability to differentiate the chemical composition of two-component coatings independently from the character of these changes, i.e. linear changes, and step changes.
PL
W artykule przedstawiono wyniki prac dotyczące weryfikacji możliwości technologicznych urządzenia EB-Dual BEAM w zakresie wytwarzania powłok złożonych, w tym: gradientowych Ti↑-Zr↓, wieloskładnikowych Ti-Zr oraz wielowarstwowych Ti/Ti-Zr/Zr. Wytworzone powłoki poddano analizie zmian składu chemicznego metodą EDS w funkcji odległości od powierzchni oraz obserwacjom przełomów z wykorzystaniem mikroskopii skaningowej, w celu oceny ich budowy wewnętrznej. Wykazano, że wykorzystanie dwóch niezależnych dział elektronowych zapewnia możliwość różnicowania składu chemicznego powłok dwuskładnikowych niezależnie od charakteru tych zmian, tj. zmiany liniowe, zmiany skokowe.
8
Content available Coatings with advanced microstructure for biomedical applications
Kot M., Major Ł., Major R., Lackner J., Pontié M.
Tribologia
|
2017
|
nr 2
77--84
EN
The paper presents the effect of the complex architecture of Cr/CrN+a-C:H coatings on their mechanical and tribological properties. These advanced coatings were compared with CrN single coatings and Cr/CrN multilayers. All of them were deposited by the magnetron sputtering technique. The conducted tests allowed nanohardness, elasticity modulus, fracture toughness, and adhesion of coatings to steel substrates to be determined. Tribological tests were carried out under dry friction and in the presence of phosphate-buffered saline PBS and foetal bovine serum FBS. For all test conditions, the friction coefficient and the wear index of the produced coatings were determined. The lowest wear and the lowest coefficient of friction are exhibited by coatings with complex Cr/CrN+a-C:H architecture. Furthermore, they are also resistant to the highly corrosive PBS environment.
PL
W pracy analizowano wpływ złożonej architektury powłok Cr/CrN+a-C:H na ich właściwości mechaniczne i tribologiczne. Porównywano je z powłokami pojedynczymi CrN i wielowarstwowymi Cr/CrN, które wytwarzano techniką magnetronowego rozpylania. Przeprowadzone badania umożliwiły określenie twardości, modułu sprężystości, odporności na pękanie i adhezji do podłoża. Testy tribologiczne przeprowadzono w warunkach tarcia suchego oraz w obecności roztworu soli fizjologicznej PBS i surowicy cielęcej FBS. Dla wszystkich warunków tarcia określono współczynnik tarcia oraz odporność na zużycie wytworzonych powłok. Najmniejszym zużyciem oraz najmniejszymi wartościami współczynnika tarcia charakteryzowały się złożone powłoki Cr/CrN+a-C:H. Przy tym są one także odporne na oddziaływanie korozyjne roztworu PBS.
9
Odporność na zużycie i korozję powłok wielowarstwowych CrCN/CrN wytworzonych na azotowanej stali 42CrMo4 metodą katodowego odparowania łukowego
Gilewicz A., Murzyński D., Dobruchowska E., Olik R., Ratajski J., Warcholiński B.
Inżynieria Materiałowa
|
2015
|
Vol. 36, nr 5
286--290
PL
Azotki metali przejściowych formowane metodami PVD charakteryzują się właściwościami będącymi przedmiotem wielu zastosowań. Powłoki z azotku chromu wykazują dobrą odporność na utlenianie, zużycie i korozję. Można ją poprawić przez formowanie struktury wielowarstwowej, w której przerywana jest mikrostruktura kolumnowa (typowa dla powłok jednowarstwowych PVD), co znacznie zmniejsza potencjalne źródło korozji zachodzącej wzdłuż kolumn. Dodatkowo wprowadzenie węgla do azotku chromu powoduje rozdrobnienie mikrostruktury, odpowiadające zarówno za poprawę właściwości mechanicznych powłoki, jak i zwiększenie odporności na korozję. Celem pracy było wytworzenie powłoki wielowarstwowej CrCN/CrN metodą katodowego odparowania łukowego na azotowanych podłożach ze stali 42CrMo4, charakteryzujących się różnym składem azotków żelaza w ich strefie przypowierzchniowej oraz ocena odporności na zużycie i korozję w 3% roztworze NaCl. Stwierdzono, że ograniczenie wydzieleń azotkowych ε (Fe2-3N) i γ′ (Fe4N) na zewnętrznej powierzchni podłoża ma decydujące znaczenie dla przyczepności powłok CrCN/CrN oraz odporności na korozję. Podłoża azotowane w potencjale azotowym KN = 1,1 nie wykazywały w badaniach rentgenowskich faz ε i γ′. Skutkowało to mniejszym wskaźnikiem zużycia powłoki, większą przyczepnością powłoki do podłoża, a także wyższym potencjałem korozyjnym i mniejszą gęstością prądu korozyjnego w porównaniu z powłoką naniesioną na podłoże nieazotowane lub azotowane w wyższym potencjale azotowym.
EN
Transition metal nitrides formed by PVD methods are characterized by properties which are subject to many applications. Chromium nitride coatings show good resistance to oxidation, wear and corrosion. It can be improved through the formation of a multilayer structure, wherein the columnar microstructure (typical for monolayer coating PVD) is interrupted, which significantly reduces a potential source of corrosion occurring along the columns. In addition, the introduction of carbon to chromium nitride causes refinement of microstructure, corresponding to both the improvement of the mechanical properties of the coating and increased resistance to corrosion. The aim of the work was to produce CrCN/CrN multilayer coating by cathodic arc evaporation on a not nitrided and nitrided 42CrMo4 steel substrates. The nitriding was characterized by varying the composition of iron nitrides in the surface zone. The samples were tested for adhesion, resistance wear and corrosion resistance in 3% NaCl solution. It has been found that the reduction of nitride precipitates of ε (Fe2-3N) and γ′ (Fe4N) on the outer surface of the substrate is critical for the adhesion of CrCN/CrN coatings and corrosion resistance. Substrates nitrided in nitrogen potential KN = 1.1 did not show in X-ray studies ε and γ′ phases. This resulted in a lower wear rate of the coating, a higher adhesion of the coating to the substrate, higher corrosion potential and lower corrosion current density compared to the coating deposited on not nitrided or nitrided in higher nitrogen potential.
10
Content available remote Arc-length algorithm efficiency in the analysis of thermally loaded multilayered shells
Sabik A., Kreja I.
Engineering Transactions
|
2015
|
Vol. 63, iss. 2
147--156
EN
This paper concerns the efficiency study of the arc-length algorithm in the geometrically non-linear analysis of thermally loaded multilayered shells. The thermal loading is considered as the one-way thermo-mechanical coupling effect. Two implementations of the arc-length method are examined: the path-following technique available in NX-Nastran and the RiksWempner-Ramm algorithm adopted in the authors’ computer code SHLTH. It is shown that the appropriate unloading condition in each step of the analysis plays the crucial role in obtaining a proper solution. The algorithm offered in NX-Nastran tends to fail, whereas the authors’ code enables to find the solution in required temperature range.
11
Content available The Wear Mechanisms Description Of Multilayer Coatings, Performed By Transmission Electron Microscopy – An Overview Of The Own Research Work
Major Ł.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2015
|
Vol. 60, iss. 3
2319--2326
EN
The aim of the presented paper was to describe the wear mechanisms operating at the small length scale in multilayer coatings subjected to a mechanical testing. A hybrid PLD system (Pulsed Laser Deposition connected with magnetron sputtering) was used for the multi-layer coating deposition. Coatings were subjected to indentation, ball-on disc wear and scratch adhesion tests. Microstructure of the as-deposited coating and after mechanical tests was studied using the Scanning (SEM) and the Transmission (TEM) Electron Microscopes. The research work revealed that application of innovative multilayer coatings may allow to predict their life time and to steer their properties.
PL
Celem pracy było określenie mechanizmów zużycia wielowarstwowych powłok tribologicznych, poddanych testom mechanicznym na zużycie. Powłoki wytwarzane przy zastosowaniu hybrydowego układu PLD (technika laserowej ablacji połączona z rozpylaniem magnetronowym) poddane zostały mechanicznym testom na zużycie (indentacja oraz test kula-tarcza), a także testowi przylegania powłoki do podłoża (test zarysowania). Charakterystykę mikrostruktury powłok przed i po testach mechanicznych przeprowadzono za pomocą skaningowej (SEM) oraz transmisyjnej (TEM) mikroskopii elektronowej. Badania wykazały, że poprzez stosowanie innowacyjnych powłok wielowarstwowych można przewidzieć czas ich eksploatacji oraz dają możliwość sterowania właściwościami.
12
Content available The Innovative Directions In Development And Implementations Of Hybrid Technologies In Surface Engineering
Mazurkiewicz A., Smolik J.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2015
|
Vol. 60, iss. 3
2161--2172
EN
The dynamics of the development of modern technology depends, to a great extent, on the possibilities of producing the innovative materials with high functionality parameters, which could be used in modern, highly advanced technological processes. Surface engineering plays a very important role in this area. This is mainly due to the fact that, for many structural materials, the possibilities of classical formation of their properties (e.g., by heat treatment or the selection of the microstructure, chemical and phase composition) have been practically used up. The material and technological achievements in the surface engineering area allow the modification of the properties of the surface layer of tool and machine components. As a result, they may be better suited to work in increasingly difficult and more demanding conditions. The hybrid technologies, combining several different methods of surface treatment in one complex technological process, are the most advanced solutions compared to already known surface engineering methods. In the article, the authors present the possibilities of shaping the functional properties of the surface layer. The authors describe problems associated with the development of the hybrid technology and provide the examples of physical modelling, design, technological development, and the practical application of a hybrid technology. In this work, the authors also identify the areas whose development is needed for more effective transfer of surface engineering innovations to business applications.
PL
Dynamika rozwoju nowoczesnych technologii, zależy w dużej mierze od możliwości produkcji innowacyjnych materiałów o wysokich parametrach funkcjonalnych, które mogą być stosowane w nowoczesnych, zaawansowanych procesach technologicznych. Inżynieria powierzchni odgrywa bardzo ważną rolę w tej dziedzinie. Wynika to głównie z faktu, że dla wielu materiałów strukturalnych, konwencjonalne możliwości formowania właściwości, na przykład poprzez obróbkę cieplną lub dobór mikrostruktury, składu chemicznego i fazowego, są praktycznie całkowicie wykorzystane. Materiałowe i technologiczne osiągnięcia w dziedzinie inżynierii powierzchni pozwalają na modyfikacja właściwości warstwy wierzchniej elementów narzędzi i urządzeń. W rezultacie takie materiały mogą być lepiej dostosowane do pracy w coraz trudniejszych i bardziej wymagających warunkach. Technologie hybrydowe, łączące kilka różnych metod obróbki powierzchni w jednym złożonym procesie technologicznym, należą do najbardziej zaawansowanych rozwiązań w porównaniu do znanych już metod inżynierii powierzchni. W artykule autorzy przedstawiają możliwości kształtowania funkcjonalnych właściwości warstwy wierzchniej. Opisują problemy związane z rozwojem technologii hybrydowej oraz dają przykłady modelowania fizycznego w projektowaniu materiałów, rozwoju technologicznego oraz praktycznego zastosowania technologii hybrydowej. Autorzy identyfikują również obszary, których rozwój jest potrzebny dla bardziej efektywnego transferu innowacji inżynierii powierzchni do zastosowań biznesowych.
13
Content available Roughness Influence on Macro- and Micro-Tribology of Multi-Layered Hard Coatings on Carbon Fibre Polymer Composite
Lackner J. M., Major B., Waldhauser W., Mzyk A., Major Ł., Kot M.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2015
|
Vol. 60, iss. 3
2145--2151
EN
Goal of this work is the investigation of roughness influences on the abrasive wear behaviour of magnetron sputtered multi- -layered, low-friction coatings on carbon-fibre reinforced polymers (CFRP). Higher coating roughness at similar CFRP quality was realized by higher deposition rates, leading to increased heat flux to the substrates during deposition. Thermal expansion of the epoxy matrix on the micro scale results in a wavy, wrinkled surface topography. Both in scratch and reciprocal sliding testing against alumina, the friction coefficients are lower for the smooth coatings, but their wear rate is higher due to low-cycle fatigue caused abrasion.
PL
Celem pracy jest badanie wpływów szorstkości na zużycia abrazyjne osadzonych magnetronowo wielowarstwowych powłoki o niskim współczynniku tarcia na bazie wzmocnionych włóknami węglowych polimerów (CFRP). Większa szorstkość powłoki przy podobnej jakości (CFRP) została uzyskana przez wyższe szybkości osadzania, co prowadziło do zwiększonego strumienia ciepła do podłoża podczas osadzania. Rozszerzalność cieplna matrycy epoksydowej w skali mikro pozwalała na uzyskanie falistej, pofałdowanej topografii powierzchni. Zarówno w teście zarysowania jak i ścierania z przeciwpróbką korundową uzyskano niższe współczynniki tarcia dla gładkich powierzchni zaś ich szybkość zużycia była wyższa ze względu na nisko-cyklowe zmęczenie wywołujace przetarcie.
14
Content available Corrosion Resistance Of Electroless Ni-P/Cu/Ni-P Multilayer Coatings
Zhao G. L., Zou Y., Hao Y. L., Zou Z. D.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2015
|
Vol. 60, iss. 2A
1003--1008
EN
Ni-P/Cu/Ni-P multilayer coatings were prepared by deposition of Cu layer between two Ni–P layers. The Cu layer was deposited by metal displacement reaction between Cu2+ and Fe atoms. Corrosion behavior of single-layer Ni-P coatings, double-layer Ni-P/Cu coatings, and three-layer Ni-P/Cu/Ni-P coatings were investigated by electrochemical tests in 3.5% NaCl solution. The three-layer coatings exhibited more positive Ecorr and decreased Icorr compared with conventional single-layer Ni-P coatings, which indicated an improved corrosion resistance. The polarization curves of the three-layer coatings were characterized by two passive regions. The improved corrosion resistance was not only attributed to the function of the blocked pores of Cu. The Cu interlayer also acted as a sacrificial layer instead of a barrier in the coatings, which altered the corrosion mechanism and further improved the corrosion resistance of the coatings.
PL
Wielowarstwowe powłoki Ni-P/Cu/Ni-P wytworzono metodą osadzania miedzi pomiędzy dwoma warstwami Ni-P. Warstwę Cu otrzymano dzięki reakcji wypierania metalu przez metal (dla miedzi i żelaza). Aby określić właściwości korozyjne jednowarstwowej powłoki Ni-P, dwuwarstwowej Ni-P/Cu oraz trójwarstwowej Ni-P/Cu/Ni-P przeprowadzono pomiary elektrochemiczne w 3,5% roztworze NaCl. Powłoki trójwarstwowe w porównaniu do jednowarstwowych wykazały się większą wartością Ecorr, przy malejącej wartości Icorr. Wskazuje to na poprawę odporności na korozję. Krzywe polaryzacji dla powłok trójwarstwowych charakteryzują się występowaniem dwóch obszarów pasywacji. Poprawa odporności na korozję jest skutkiem nie tylko tzw. zjawiska blokowania porów w miedzi. Powłoka z Cu działała także jako warstwa protektorowa, modyfikując mechanizm korozji i poprawiając odporność korozyjną powłok.
15
Content available Badanie odporności na pękanie i zużycie przez tarcie powłok wielowarstwowych
Kot M., Rakowski W., Major Ł., Lackner J.
Tribologia
|
2014
|
nr 2
89--99
PL
W pracy przedstawiono możliwości poprawy odporności na pękanie oraz zużycie powłok azotków metali i węglowych poprzez wprowadzenie międzywarstw z materiału charakteryzującego się sprężysto-plastycznym charakterem deformacji. Przedstawiono wyniki badań indentacyjnych i tribologicznych powłok wielowarstwowych Ti/TiN i a-C:H/TiN, które porównano z właściwościami powłok pojedynczych TiN i a-C:H. Mechanizm deformacji takich powłok określono poprzez testy indentacyjne z wykorzystaniem sferycznych wgłębników i analizę odcisków przy użyciu technik SEM i TEM. Wykazano celowość wprowadzania cienkich warstw tytanu w powłokach wielowarstwowych, których odkształcenia plastyczne przy obciążeniach zewnętrznych prowadzą do poprawy odporności na pękanie oraz kilkukrotnie zmniejszają zużycie w stosunku do powłok pojedynczych.
EN
The paper presents the opportunity of improving fracture and wear resistance of ceramic and carbon coatings through the introduction of metallic interlayers that exhibit an elastic-plastic character of deformation. The results of indentation and tribological tests of Ti/TiN and a-C:H/TiN multilayer coatings were compared with the results of TiN and a-C:H single coatings. The mechanism of deformation and fracture was analysed by spherical indentation and TEM, SEM microscopic observation of indents. The presented results showed the desirability of the introduction of thin titanium interlayers into multilayer structure. Thin Ti layers were plastically deformed under external contact loading which improved several times the fracture and wear resistance of tested multilayers in comparison to single layers.
16
Content available Wieloskalowa analiza mechanizmu zużycia wielowarstwowych powłok na bazie tytanu i węgla
Major Ł., Lackner J. M., Major B.
Obróbka Plastyczna Metali
|
2014
|
T. 25, nr 1
27--38
PL
Przedmiotem badań wieloskalowej analizy mechanizmu zużycia były efekty niszczenia mikrostruktury wielowarstwowych powłok typu: Ti/TiN oraz TiN/Ti/a-C:H. Powłoki uzyskano na austenitycznej stali nierdzewnej przy użyciu hybrydowej metody osadzania laserem impulsowym (PLD+magnetron). Mikrostrukturę powłoki składającej się z bi-warstw o grubości rzędu 10 nm charakteryzowano z zastosowaniem transmisyjnego mikroskopu elektronowego Tecnai F20 (200kV) FEG. Fazowa i chemiczna analiza składu przeprowadzona została metodą EDS z dyspersją energii (rentgenowska spektroskopia) i w oparciu o obrazy dyfrakcji elektronów. Odporność na uszkodzenia powłoki badano diamentową kulkę siłą 1N przyłożonego obciążenia. Cienkie folie zostały przygotowane bezpośrednio ze ścieżki zużycie z zastosowaniem skupionej wiązki jonów metodą FIB z wykorzystaniem aparatury QUANTA 200 3D DualBeam. Wielowarstwowe powłoki charakteryzowały się mikrostrukturą z dużą ilością dyslokacji w warstwie TiN, podobnie jak w powłoce monowarstwowej TiN. W przypadku powłoki węglowej a-C:H warstwa była amorficzna. Po teście mechanicznym zużycia metodą kula-dysk, stosując kulkę Al2O3, wielowarstwowa powłoka TiN/Ti/a-C:H była silnie zdeformowana. Ceramiczne powłoki TiN oraz a-C:H wykazywały kruche pęknięcia, zaś bardzo cienkie warstwy metaliczne Ti, wytworzone na każdej granicy fazowej, zostały odkształcone plastycznie. Linie deformacji propagowały się pod kątem 45o do kierunek wzrostu krystalitów. Zużycie tribologiczne krystalicznych warstw TiN spowodowało pęknięcia wzdłuż płaszczyzn {111}. Obecność fazy metalicznej prowadziła do wzrostu oporności na pęknięcia i zwiększała koszt energetyczny propagacji pęknięć.
EN
The wear mechanisms of Ti/TiN and (TiN/Ti/a-C:H) multilayer coatings were investigated. Ti/TiN and (TiN/Ti/a-C:H) multilayer coatings were deposited on austenitic stainless steel (316L) using the hybrid PLD (Pulsed Laser Deposition + magnetron sputtering) equipped with high purity titanium target (99.9% at. Ti) and carbon target. Microstructure was analyzed on thin foils prepared using the FEI Dual BeamTM FIB system equipped with an Omniprobe lift-out technique. Foils were cut perpendicularly both to coating surface and wear path. The microstructure observations were performed using TECNAI F20 SuperTWIN (200kV) transmission electron microscope. The wear mechanism of the multilayer coating was realized through brittle cracking of ceramic layers and plastic deformation of metallic ones. Optimization of layer thickness and modulation was performed by application of advanced deposition and diagnostic methods. Switching from mono- to multi-layered coatings allows changing the mechanism of wear from through-coating cracking leading to catastrophic delamination to more gradual layer-by-layer coating removal. The farther wear decrease should be sought at lower multilayer period. Design and fabrication of Ti/TiN and (TiN/Ti/a-C:H) multilayer coatings revealing an improved behavior in service systems subjected to wearing.
17
Content available remote Properties of chirped periodic layered medium with metamaterial layers
Garus J., Garus S., Błoch K., Nabiałek M., Szota M.
Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering
|
2014
|
Vol. 66, nr 1
13--19
EN
Purpose: The purpose of the article was to investigate the absorption and reflectance properties of chirped periodic layered medium with metamaterial layers. Design/methodology/approach: The use of the algorithm TMM (Transfer Matrix Method) allows to determine the absorption and reflectance for the quasi one-dimensional multilayer structures. Can be analysed structure constructed with RHM (right-handed materials) and LHM (left-handed materials) with layers of any thickness and arranged in any way. It is possible to analyse lossy dispersive materials. Findings: In all the cases studied linear shift in the peaks with an increase in the k coefficient was observed. In all cases there was a shift to higher wavelengths. Noted an increase in the intensity and broadening half-width of the peaks. Research limitations/implications: The simulation was carried out only for the binary structure in the visible light range. Practical implications: Computer simulations allow us to design material with specified properties at a lower cost. The use of chirped periodic layered media allows to shift and broadening of the peak in the required range of work for mirrors or filter. Originality/value: Absorption and reflectance for chirped periodic layered systems using metamaterials layers have not yet been thoroughly investigated. Research can contribute to the implementation of mirrors with specific nonlinear properties.
18
Właściwości wybranych powłok wielowarstwowych azotków Ti, Al, Mo
Gilewicz A., Warcholiński B.
Inżynieria Powierzchni
|
2013
|
nr 3
28--37
PL
W pracy przedstawiono wybrane właściwości mechaniczne powłok wielowarstwowych, otrzymanych metodą katodowego odparowania łukowego, z których jedną z warstw stanowił azotek chromu CrN, a drugą TiAlN, CrCN lub Mo2N. Badano przyczepność do podłoży stalowych metodą rysy i metodą Rockwella. Określono wskaźnik zużycia w skojarzeniu z przeciwpróbką alundową. Rezultaty badań wskazują, że wszystkie powłoki charakteryzują się dobrą adhezją z siłą krytyczną Lc2, wyższą niż 60 N oraz twardością powyżej 20 GPa. Powłoka Mo2N/CrN mimo stosunkowo niskiej siły krytycznej w porównaniu z pozostałymi badanymi powłokami charakteryzuje się najlepszymi właściwościami przeciwzużyciowymi, co jest prawdopodobnie spowodowane transformacją Mo2N → MoO3.
EN
The paper presents the selected mechanical properties of multilayer coatings obtained by cathodic arc evaporation, one of which was a layer of chromium nitride CrN, and the second TiAlN, CrCN and Mo2N. The adhesion to steel substrates using scratch test and Rockwell test was investigated. The wear rate of the coatings in combination with the alundum counterbody is presented. The results indicate that all coatings show good adhesion with the critical load Lc2, greater than 60 N and hardness above 20 GPa. The Mo2N/CrN coating despite the relatively low critical load compared with the other tested coatings have the best wear resistant properties, which is probably due to Mo2N → MoO3 the transformation.
19
Ocena powierzchni wybranych powłok wielowarstwowych
Gilewicz A.
Inżynieria Powierzchni
|
2013
|
nr 3
20--26
PL
W artykule przedstawiono ocenę jakości powierzchni powłok wielowarstwowych złożonych z 6 dwuwarstwowych modułów o grubości około 400 nm i jednakowych grubościach poszczególnych warstw. Warstwę wierzchnią stanowił zawsze azotek chromu CrN. Drugą składową modułu stanowiły dwuskładnikowe warstwy TiN i Mo2N oraz warstwy trójskładnikowe TiAlN i CrCN. W badaniach metodą mikroskopii skaningowej oraz optycznej oszacowano gęstość powierzchniową makrocząstek na powierzchni powłok oraz ich wymiary. Najwięcej makrocząstek zarejestrowano na powierzchni powłoki TiAlN/CrN, natomiast najmniej na powłokach CrCN/CrN oraz Mo2N/CrN.
EN
The paper presents the evaluation of the surface quality of multilayer coatings composed of six bilayer module with the thickness of about 400 nm and the same thickness of each layer. The top layer was always a CrN chromium nitride layer. The second component of double layer module are binary TiN and Mo2N layers and ternary TiAlN and CrCN layers. In studies by scanning electron microscopy and optical microscopy the surface density of macroparticles of the coating and their dimensions were estimated. The largest amount of macroparticles was recorded on the surface of TiAlN/CrN coatings and the lowest on CrCN/CrN and Mo2N/CrN coatings.
20
Tailoring of multilayer structure to tribological conditions
Major Ł., Lackner J. M., Major B.
Inżynieria Materiałowa
|
2013
|
Vol. 34, nr 6
741--744
EN
The wear mechanisms of Ti/TiN and (TiN/Ti/a-C:H) multilayer coatings was investigated. Coatings were deposited on austenitic stainless steel (316L) using the hybrid PLD (Pulsed Laser Deposition + magnetron sputtering) equipped with high purity titanium target (99.9% at. Ti) and carbon target. Microstructure was analyzed on thin foils prepared using the FEI Dual BeamTM FIB system equipped with an Omniprobe lift-out technique. Foils were cut perpendicularly both to coating surface and wear path. The microstructure observations were performed using TECNAI F20 SuperTWIN (200kV) transmission electron microscope. The wear mechanism of the multilayer coating was realized through brittle cracking of ceramic layers and plastic deformation of metallic ones. Tailoring of layer thickness and modulation was performed to tribological conditions. Switching from mono- to multilayered coatings allows changing the mechanism of wear from throughcoating cracking to more gradual layer-by-layer coating removal. Design and fabrication of Ti/TiN and (TiN/Ti/a-C:H) multilayer coatings revealing an improved behaviour in service systems subjected to wearing.
PL
Analizowano mechanizm tribologicznego zużycia wielowarstwowych powłok na bazie tytanu i węgla typu Ti/TiN oraz (TiN/Ti/a-C:H). Powłoki osadzono na stali austenitycznej 316L z wykorzystaniem metody hybrydowej PLD (osadzanie laserem impulsowym + osadzanie magnetronowe). Do osadzania wykorzystano tarcze z tytanu wysokiej czystości (99,9%) oraz tarcze węglowe (grafit). Mikrostrukturę analizowano na cienkich foliach uzyskanych za pomocą systemu FEI Dual BeamTM FIB z techniką Omniprobe lift-out, Obserwacje mikrostruktury przeprowadzono, wykorzystując transmisyjny mikroskop elektronowy TECNAI F20 SuperTWIN (200kV). Mechanizm zużycia powłok wielowarstwowych był realizowany przez kruche pękanie warstw ceramicznych i plastyczne odkształcenie metalicznych. Dostosowanie grubości warstw i ich modulacji prowadzono w aspekcie zużycia tribologicznego. Przejście z powłok mono- do wielowarstwowych prowadziło do zmiany mechanizmu zużycia z realizowanego na drodze pękania przez powłokę do stopniowego usuwania warstw jedna po drugiej. Zaprojektowanie i wykonanie wielowarstwowych powłok typu Ti/TiN oraz (TiN/Ti/a-C:H) doprowadziło do poprawy właściwości sytemu poddanego zużyciu tribologicznemu.
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.