Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ temperatury nanoszenia i grubości powłok CrN na ich strukturę i właściwości ochronne

Warcholiński B., Jędrzejewski R., Gilewicz A., Murzyński D., Dobruchowska E., Szparaga Ł., Ratajski J.

Inżynieria Powierzchni

|

2016

|

nr 1

3--10

PL

W pracy oceniono wpływ temperatury osadzania i grubości powłok CrN na podłożu z azotowanej ulali 42CrMo4 na ich budowę krystaliczną oraz właściwości antykorozyjne. Powłoki o grubościach z zakresu 5- 25 µm formowano w temperaturze 350°C i 450°C. Wykazano, że temperatura procesu osadzania wywiera istotny wpływ na orientację krystalograficzną ziaren w powłoce CrN. W powłoce formowanej w temperaturze 350°C największą intensywność zarejestrowano dla Unii dyfrakcyjnej (220), natomiast w powłoce osadzanej w 450°C największą intensywnością charakteryzowała się orientacja krystalograficzna (111). Powłoki CrN osadzane w 450°C wykazują lepsze właściwości ochronne niż formowane, w temperaturze 350°C, przy czym najwyższą odpornością na korozję elektrochemiczną charakteryzuje się układ podłoże-powłoka CrN o grubości 25 µm.

EN

The aim of this study was to evaluate the influence of the deposition temperature and the thickness of the CrN coatings, which were deposited onto the nitrided 42CrMo4 steel substrate, on their crystalline structure and anti-corrosion properties. The coatings with the thicknesses within the range of 5-25 µm were formed at the temperatures of 350°C and 450°C. It was pointed out that the temperature of the deposition process exerts a significant influence on the crystallographic orientation of the grains inside the CrN coating. In the coating formed at the temperature of 350°C the highest intensity was recorded for the diffraction line (220), while m the coating deposited at the temperature of 450°C the greatest intensity was characteristic for the crystallographic orientation (III). The CrN coatings deposited at the temperature of 450°C show better protective properties than the ones which are formed at the temperature of 350°C, whilst the system with the CrN coating thickness of 25 µm is distinguished by the best resistance to electrochemical corrosion.

2

Ocena jakości powłokowych systemów areologicznych stal narzędziowa HS6-5-2, powłoka CrN/CrCN o różnym parametrze modulacji λ metodą Recatest

Betiuk M., Warcholiński B., Gilewicz A.

Inżynieria Powierzchni

|

2016

|

Nr 4

58--64

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury i właściwości powłok PVD typu CrN/CrCN o grubości 4,8 µm o różnym parametrze modulacji. Szczególną uwagę zwrócono na problematykę oceny jakości powłok wielowarstwowych na podstawie wyników badań przy zastosowaniu metody Recatest (test rysy + zgład sferyczny). Stwierdzono, że powłoki charakteryzują się dużą przyczepnością do podłoża, powyżej 100 N, a powłoka złożona z ośmiu modułów o parametrze modulacji λ = 0,60 µm nawet 120 N.

EN

This report presents the results of microstructure tests and the properties of CrN/CrCN type coatings with a thickness of 4.8 µm with varying modulation parameters. Particular attention was paid to the problem of assessing the quality of multilayer coatings based on test results using the Recatest methods (scratch test + spherical metallographic section test). It was found that coatings investigated show large adhesion, above 100 N and coating composed from 8 modules, each of 0.60 µm in thickness even 120 N.

3

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.

4

Przesłanki badawcze oceny jakości powłokowych systemów areologicznych metodą Recatest

Betiuk M., Pokorska I.

Inżynieria Powierzchni

|

2013

|

nr 3

51--60

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nową metodą Recatest jakości powłokowych systemów areologicznych. Prezentowana metoda badawcza umożliwia precyzyjną ocenę struktury metalograficznej systemu areologicznego ilustrującą jakościowo i ilościowo zachowanie się materiałów deformowanych w próbie rysy. Zasada metody Recatest jest połączeniem dwóch technik badawczych: próby rys i zgładu sferycznego Metodę tę można zastosować do badań powłokowych systemów areologicznych typu: powłoka/podłoże, powłoka wielowarstwowa/podłoże, powłoka/warstwa dyfuzyjna/rdzeń wytwarzanych technologiami PVD, CVD, obróbki cieplnej, cieplno-chemicznej i galwanicznej. W artykule przedstawiono nowe możliwości prezentacji wyników metody Recatest. Wyniki te można prezentować na zbiorczym wykresie pokazującym dynamikę zmian wybranych geometrycznych cech struktury odkształcanego systemu w funkcji obciążenia normalnego Fn wgłębnika robiącego rysę.

EN

The paper presents results of areological coating systems’ quality examinations, obtained using the new Recatest method. This research method allows for precise evaluation of metallographic structure of an areological system, which illustrates, both qualitatively and quantitatively, the behaviour of materials deformed during the scratch test. The Recatest method, which is a combination of two examination techniques, i.e. the scratch test and spherical microsection, may be employed for examinations of areological coating systems such as: coating/substrate, multilayer coating/substrate, and coating/diffusion layer/substrate obtained using PVD, CVD, heat treatment, thermo-chemical treatment, and electroplating treatment methods. New ways for presentation of results obtained using the Recatest method are also discussed. These results can be presented on a collective graph which shows the dynamics of changes of selected geometrical properties of the deformed strained system as the function of normal load Fn applied to the scratching indenter.

5

Powłoki CrN na wewnętrznych powierzchniach rur i cylindrów

Betiuk M.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 6

631--634

PL

Rozpylanie magnetronowe znajduje zastosowanie w technologii inżynierii powierzchni. Proces ten pozwala wytwarzać powłoki o nowych własnościach tribologicznych, elektrycznych, optycznych, korozyjnych. W pracy przedstawiono syntetycznie obecny stan wiedzy na temat magnetronowych źródeł plazmy o geometrii liniowej i cylindrycznej oraz cylindryczno-prętowej, stosowanych w technologiach PA PVD. Omówiono badania prowadzone w kraju, których celem było wytworzenie odpornych na zużycie eksploatacyjne warstw i powłok na wewnętrznych powierzchniach cylindrów i rur z zastosowaniem technologii azotowania jarzeniowego i MS PVD. Pokazano obszary zastosowań technologii plazmowych w ograniczonej przestrzeni reakcyjnej. Omówiono wyniki badań prowadzonych w Instytucie Mechaniki Precyzyjnej nad technologią otrzymywania powłok MS PVD na wewnętrznych powierzchniach rury z wykorzystaniem długiego magnetronu cylindrycznego.

EN

Magnetron sputtering technology is used in a wide area of surface engineering technology. Coatings with new tribological, electrical, optical and corrosion properties can be produced in that way. The paper presents synthetically the current state of knowledge on magnetron plasma sources with linear geometry and cylindrical, cylindrical rod used in technologies PA PVD. Researches, on national level, aimed to producing wear and tear resistant films and coatings on the inner surfaces of cylinders or tubes using technology of plasma nitriding and PVD MS are discussed. Areas of application of plasma technology in confined spaces reaction are shown. The results of technology research on the preparation of IMP MS PVD coatings on the inner surface of the tube using a long cylindrical magnetron are presented.

6

Ocena jakości wybranych systemów areologicznych zawierających powłokę CrN

Pokorska I., Betiuk M.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 6

794--797

PL

Szybka ocena jakości powłoki w systemach areologicznych jest podstawowym kryterium doboru optymalnych parametrów technologicznych w procesach PVD. W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących oceny jakości systemów areologicznych typu: powłoka PVD (WC/C + CrN-Cr)-podłoże stalowe oraz powłoka PVD (CrN)-podłoże stalowe azotowane. Szczególną uwagę zwrócono na badania za pomocą metody Recatest. Metoda badawcza Recatest umożliwia ocenę struktury metalograficznej systemu areologicznego ilustrującą jakościowo i ilościowo zachowanie się materiałów deformowanych w próbie rysy. Istotą metody Recatest jest precyzyjne wykonanie zgładu sferycznego w obszarze wcześniej wykonanej rysy w analizowanym materiale powłoki i podłoża. Ujawnia się strukturę i charakter odkształcenia i niszczenia powłoki w całym jej przekroju. Możliwa jest obserwacja propagacji pęknięć i dekohezji w obszarach struktury powłok wielowarstwowych, na granicy powłoka-podłoże oraz w podłożu. Ponadto w artykule zamieszczono wyniki badań adhezji i symptomów uszkodzenia mechanicznego w próbie rysy oraz pomiary twardości indentacyjnej HIT i twardości Martensa metodą DSI (Depth Sensing Indentation). Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że system areologiczny typu CrN-warstwa azotowana Fe(N) wykazuje lepsze właściwości adhezyjne i kohezyjne, większą twardość indentacyjną i twardość Martensa, większą odporność na odkształcenia plastyczne oraz lepszą odporność na uszkodzenia mechaniczne niż system typu WC/C + CrN-Cr na stali X37Cr- MoV5-1 (WCL).

EN

Rapid estimation of coating quality in areological systems is the primary criterion for the selection of optimal parameters in PVD process. The paper presents the results of investigations of the structure and properties of areological systems of type: PVD coating (WC/C + CrN-Cr)-steel and PVD coating (CrN)-nitrided steel. Recatest method was used to the valuation of quality of these areological systems. The Recatest examination method allows for accurate evaluation of metallographic structure of an areological system that illustrates, in both qualitative and quantitative way, the behaviour of materials subjected to deformation during the scratch test (Revetest). The essence of the Recatest method is to make the precise spherical metallographic microsection in the area of a scratch previously made in the coating and substrate material being analysed. The spherical microsection reveals the structure and character of coating deformation and destruction throughout its entire thickness. It is possible to observe the propagation of coating cracks and de-cohesion. In addition, the article describes the results of adhesion and mechanical failures by a scratch test. Martens hardness and indentation hardness of areological systems were determined by DSI (Depth Sensing Indentation) method. It was found that the areological system of CrN-nitrided layer Fe(N) shows improved adhesive and cohesive properties, higher Martens hard and indentation hardness, higher resistance to plastic deformation and higher resistance to mechanical damages than the areological system of WC/C + CrN-Cr on X37CrMoV5-1 (WCL) steel.

7

Evaluation of properties of selected coatings on steel 16MnCr5 in terms of their use in gear transmission

Vanya A., Bosansky M., Hudakova M., Veres M.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2012

|

z. 76

119--124

EN

The work deals with attribute ratings of chosen hard thin coatings on substratum 16MnCr5. The work contains their tribological properties and based on review, hard thin coating applicable to material used for the manufacture of gear wheels of type 16 MnCr5 is designed aiming to increase surface carrying capacity of gear wheels made from 16MnCr5 material.

PL

Artykuł zawiera ocenę właściwości wybranych twardych, cienkich powłok substratu 16MnCr5. W niniejszym artykule zostały opisane ich właściwości trybiologiczne oraz na podstawie krytycznej oceny, została zaprojektowana twarda, cienka powłoka stosowana jako materiał do produkcji kół zębatych 16MnCr5 w celu zwiększenia wytrzymałości powierzchni kól zębatych wykonanych z materiału 16MnCr5.

8

Zastosowanie techniki badawczej DSI oraz Recatest do oceny struktury i jakości warstw wytwarzanych technologią hybrydową

Betiuk M., Pokorska I., Marchlewski P.

Inżynieria Powierzchni

|

2012

|

nr 2

38-47

PL

Omówiono badania wybranych właściwości twardych materiałów powłokowych otrzymywanych technologią hybrydową łączącą azotowanie i proces PVD, przy zastosowaniu trzech metod: szlifu sferycznego, testu zarysowania oraz Recatest stanowiącej połączenie (test rysy + zgład sferyczny). Przedstawiono metodykę ujawniania struktur cienkich powłok na powierzchni zgładu sferycznego zwłaszcza w obszarze rysy oraz sposób oceny ich jakości. Metodyka pomiarowa "Recatest" jest prezentowana na przykładzie powłok TiN i CrN na azotowanej stali WCL odkształconych w teście rysy z obciążeniem narastającym liniowo do 100 N.

EN

Selected properties of hard coating materials, which have been deposited with hybrid technology nitriding and PVD have been investigated. Three methods have been used: a spherical grinding, scratch test and Recatest. The last one joins features of scratch test and metallographic spherical section. A methodology for revealing the structures of thin coatings on the surface of a spherical section especially in the cracks is presented and it is shown how to assess their quality. Measuring method of "Recatest" is presented on the examples of TiN and CrN coatings on nitrided WCL steel and deformed in the scratch test with the load increased linearly to 100 N.

9

Wpływ napięcia polaryzacji podłoża na właściwości powłok CrN i CrCN otrzymywanych metodą katodowego odparowania łukowego

Warcholiński B., Gilewicz A.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 5

460--463

PL

Azotki metali przejściowych formowane metodami PVD charakteryzują się właściwościami będącymi przedmiotem wielu zastosowań. Powłoki z azotku chromu wykazują większą odporność na utlenianie w porównaniu z innymi powłokami azotkowymi oraz dobrą odporność na zużycie. Wprowadzenie do azotku chromu niewielkiej ilości węgla poprawia właściwości użytkowe powłok: zwiększa ich twardość, obniża współczynnik tarcia i wskaźnik zużycia. Inną drogą poprawy właściwości powłok jest optymalizacja parametrów procesu ich formowania. W prezentowanej pracy opisano wpływ jednego z parametrów technologicznych, napięcia polaryzacji podłoża, na niektóre właściwości mechaniczne oraz stan powierzchni otrzymywanych powłok. Powłoki CrCN i CrN formowano metodą katodowego odparowania łuko- wego na podłożach ze stali szybkotnącej HS6-5-2. Zmiennym parametrem podczas procesu nanoszenia powłok było napięcie polaryzacji podłoża (w zakresie od –10 V do –300 V). Badano skład fazowy powłok, koncentrację powierzchniową i rozmieszczenie makrocząstek na powierzchni, twardość i ich przyczepność do podłoża. Wyniki badań wskazują, że ze wzrostem napięcia polaryzacji chropowatość powłok Ra zmniejsza się. Chropowatość powłok CrCN jest o połowę większa w porównaniu z powłokami CrN. Największa liczba makrocząstek na powierzchni powłoki zawiera się w przedziale wielkości do 1 μm. Przy niskich napięciach polaryzacji podłoża powłoki krystalizują w strukturze kolumnowej, wzrost napięcia powoduje zmniejszenie ziaren. Efekt ten jest szczególnie widoczny w powłokach CrCN. Twardość powłok CrN i CrCN jest zbliżona i zawiera się w przedziale od 18 GPa (dla powłok otrzymanych przy napięciu –10 V) do 26 GPa (–150 V). Przyczepność powłok CrN do podłoża zmniejsza się od 96 N do 74 N ze wzrostem napięcia polaryzacji od –10 V do –300 V, natomiast w przypadku powłok CrCN nie zależy od napięcia polaryzacji.

EN

Transition metal nitrides deposited using PVD methods are characterized by properties which are the subject of many applications. Chromium nitride coatings exhibit better oxidation resistance compared to other nitride coatings and good wear resistance. A small amount of carbon added to chromium nitride improves the properties of coatings: it increases their hardness, reduces coefficient of friction and wear rate. Another way of improving the properties of the coatings is to optimize the process parameters of deposition. This paper describes the effect of one of the technological parameters, the substrate bias voltage on some mechanical properties and surface quality of the coatings. CrCN and CrN coatings were deposited using cathodic arc evaporation on HS6-5-2 steel substrates. Variable parameter during the deposition pro- cess of the coating was the substrate bias voltage (in the range from –10 V to –300 V). The phase composition of coatings, the surface distribution of macroparticles, the hardness and adhesion were investigated. The results indicate that with increasing bias voltage of coatings’ surface roughness Ra is lower. Roughness of CrCN coatings is about 50% higher compared to the CrN coatings (Tab. 1). The largest number of macroparticles on the surface of the coatings is in the range up to 1 μm (Fig. 1, 2). At lower substrate bias voltages the coatings show column structure. The increase in voltage causes a reduction of grain. This effect is particularly evident in the CrCN coatings. The hardness of CrN and CrCN coatings is similar and ranges from 18 GPa (for coatings obtained at a bias voltage of –10 V) to 26 GPa (–150 V). CrN coatings adherence to the substrate is reduced from 96 N to 74 N with increasing bias voltage from –10 V to –300 V, while in the case of CrCN coatings does not depend on bias voltage.

10

Struktura i właściwości wielowarstwowych powłok wytwarzanych w procesach PVD-Arc

Blinkov V., Vołchinskij A., Michalski J., Betiuk M., Nakonieczny A., Podstażonok O.

Inżynieria Powierzchni

|

2011

|

nr 2

57-63

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań powłok wielowarstwowych otrzymywanych metodą PVD-Arc. Analizowano wpływ: prądu łuku i polaryzacji katodowej podłoża (bias) na strukturę powłok TiAlN/ZrNbN/CrN. Syntezę powłok prowadzono na płytce z węglika spiekanego (94% at WC i 6% At Co), strumienie plazmy otrzymywano z trzech źródeł łukowych z katodami Ti-Al, Zr-Nb, Cr w atmosferze N2. Skład chemiczny i fazowy oraz budowę strukturalną powłok charakteryzowano w badaniach XRD, SEM, EDS. Właściwości fizykochemiczne określono parametrami H, E, HE H3/E2. Właściwości eksploatacyjne powłok, określane przez współczynnik trwałości Ktr, określono w znormalizowanym teście skrawania żeliwa na sucho. W wybranych wariantach technologicznych uzyskano powłoki o budowie nanostrukturalnej z wysokim współczynnikiem trwałości Ktr = 5,5.

EN

Results of structure and properties investigations of multilayer coatings deposited with PVD-Arc method are presented. Influence of PVD-Arc process parameters such as: arc current, cathodic polarization of base material (bias) on structure of TiAl N/Zr Nb N/Cr N type coatings have been analyzed. Coatings were synthesized on the cemented carbide plate (94% at WC i 6% At Co), plasma streams were obtained from three arcs with Ti-Al, Zr-Nb, Cr cathodes in N2 atmosphere. Chemical and faze contents and also structure of coatings have been investigated by XRD, SEM, EDS methods. Phosicochemical properties have been described by H, E, HE H3/E2 parameters. Wear resistant parameter Ktr have been determined by machine cutting of dry cast iron standard test. Nano-structured coatings with high value of wear resistant parameter Ktr 5,5 have been obtained with chosen technological options.

11

Wykorzystanie zgładu sferycznego i testu rysy do oceny struktury i jakości wybranych systemów areologicznych - metoda badawcza Recatest

Betiuk M., Pokorska I., Marchlewski P.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 4

874-878

PL

Omówiono badania wybranych właściwości twardych materiałów powłokowych, otrzymywanych technologiami CVD i PVD, z zastosowaniem trzech metod: szlifu sferycznego, testu zarysowania oraz recatest (test rysy + zgład sferyczny). Przedstawiono metodykę ujawniania struktury cienkich powłok na powierzchni zgładu sferycznego, zwłaszcza w obszarze rysy, oraz sposób oceny ich jakości. Na przykładzie powłok TiN i CrN odkształconych w teście rysy zaprezentowano metodykę pomiarową wraz z analizą informacji, jakie można uzyskać z powierzchni zgładu sferycznego.

EN

This article presents thematics of research of the properties of hard coating materials at the use of methods of the spherical cut (calotest) and the test of the scratch. The new original methodology of the exposure of structures of thin films and coatings is presented.

12

Właściwości mechaniczne powłok CrxN

Warcholiński B., Gilewicz A.

Inżynieria Powierzchni

|

2009

|

Nr 3

27-33

PL

W pracy przedstawiono rezultaty badań powłok CrxN, otrzymanych metodą katodowego odparowania łukowego. Badano powłoki jednowarstwowe: Cr, Cr2N, CrN oraz wielowarstwowe Cr/CrN i Cr2N/CrN. Otrzymane powłoki poddano badaniom rentgenowskim oraz badano przyczepność do podłoży stalowych metodą rysy. Określono ich twardość oraz współczynnik tarcia i odporność na zużycie w skojarzeniu z alundem. Rezultaty badań wskazują, że wszystkie powłoki charakteryzują się dobrą adhezją z siłą krytyczną Lc2 wyższą niż 70 N. Najlepsze właściwości użytkowe, najwyższą twardość około 22 GPa i najniższy wskaźnik zużycia 3x10-' mm3/Nm, posiadają powłoki wielowarstwowe CrzN/CrN. Powłoki wielowarstwowe CrzN/CrN otrzymywano przy różnych temperaturach j.: 300 OC i 400 OC. Niższą wartością twardości charakteryzrjct się powłoki wie~ Loiuarstwowe otrzymane w wyższej temperaturze.

EN

The results of investigations of CrN coatings deposited using cathodic are evaporation are shown in the paper. The monolayer Cr, Cr2N and CrN coatings and two multilayer Cr/CrN and Cr2N/CrN coatings were tested. XRD, adhesion to steel substrates, hardness, friction coefficient and wear rate were determined. The results indicate, that all coatings show good adhesion with critical force Lc2 higher than 70 N. The best utility properties, the highest hardness about 22 GPa and the lowest wear rate 3x10-7 mm3/Nm, show multilayer Cr2N/CrN coatings. The deposition tests of multilayer CrzN/CrN coatings at different substrate temperature, 300 OC i 400 OC, show that at lower temperature the coatings are of higher hardness.

13

The application of CrN and TiN coatings in slide bearing kinematic coupling pin surface layer modification processes

Lubas J.

Journal of KONES

|

2008

|

Vol. 15, No. 2

263-267

EN

This work presents the results of tribological stand tests of slide bearings with pins modified with CrN and TiN coatings and pins with a TiN-steel 46Cr2 and CrN-steel 46Cr2 ,,ring" structure. The ,,rin" structure samples features materials with different tribological properties in the form of rings on the pin slide surface. Such a structure is obtained when covering the 46Cr2 steel pin base with a discrete layer of TiN or CrN, using the PVD method. The stand tests of frictional couplings have been performed for the frictional kinematic coupling pin with modified surface layer and CuPb30 and AlSn20 alloy bearing liner slice. During the tests the tribological couplings were lubricated with Castrol magnatec engine oil (5W/40). The tests were performed on a T-05 tribological tester. The test results demonstrated the tribological advantageous using the "ring" structure samples in the frictional couplings. The tests demonstrated that the friction forces and the bearing material quantity wear were the least for couplings with CrN steel, 46Cr2 and nitrogen hardening, and the largest for TiN pin couplings. Modification of the CrN pin surface layer has a beneficial impact on reducing frictional resistance, and temperature reduction in the friction area as well as reduction in bearing alloy wear.

14

"Wirotest" i "Kulotester" - urządzenia kontrolno-pomiarowe do badań właściwości materiałów

Betiuk M., Burdyński K., Jończyk S., Szczepański A., Niedźwiedzki K.

Inżynieria Powierzchni

|

2008

|

nr 2

50-56

PL

Niniejszy artykuł podejmuje tematykę badań właściwości materiałów przy użyciu dwóch urządzeń produkcji Instytutu Mechaniki Precyzyjnej -Wirotestu oraz Kulotestera. Przedstawiona została w nim metodyka badań oboma urządzeniami a także obszary badań, w których mogą one być wykorzystywane. W artykule podjęto tematykę badań nieniszczących z użyciem metod prądów wirowych, w szczególności implementację przemysłową systemu opartego na urządzeniu Wirotest 302. Opisano metodykę pomiarową wraz z analizą informacji jakie można uzyskać z powierzchni szlifu sferycznego wykonanego na stanowisku Kulotester I.

EN

The issue of material characterization by means of two devices produced by IMP: Wirotest and Kulotester is presented. The measuring methodology of both devices and research area in which these devices can be applied o-re described. Nondestructive eddy current methods, especially industrial implementation of system based on Wirotest 302 and measuring methodology with proper measuring data analysis collected with Kulotester-from spherical section area are described.

15

Rozwój technologii PA PVD-Arc - powłoki nanowarstwowe na narzędziach

Betiuk M.

Inżynieria Powierzchni

|

2008

|

nr 3

16-22

PL

Technologie PVD, PA PVD umożliwiają wytwarzanie powłok multifunkcjonalnych nadających nowe cechy użytkowe powierzchni modyfikowanej. Nowoczesne technologie inżynierii materiałowej powierzchni umożliwiają kształtowanie struktury powłok na poziomach mikro- i nanometrycznych. Intencją autora tego artykułu jest zwrócenie uwagi na zagadnienie otrzymywania materiałów powłokowych nanostrukturalnych.

EN

The PVD and PA PVD methods make enable to obtain new multifunctional coating materials which are of new functional quality of such modified surface. The surface structure at micro and nano range can be changed with modem material engineering technologies in controlled way. The intention of the author of this article is to tem attention to the issue of nano-ocomposite end nanolayers coatings obtaining.

16

Powłoki multifunkcjonalne otrzymywane technologiami azotowania gazowego i PVD-Arc

Betiuk M., Burdyński K., Michalski J., Senatorski J., Wach P.

Inżynieria Powierzchni

|

2008

|

nr 2

26-31

PL

Technologie azotowania i osadzania powłok typu TiN i CrN w środowisku niskotemperaturowej plazmy (PA PVD) umożliwiają tworzenie się powłok multifunkcjonalnych, które podwyższają cechy eksploatacyjne obrabianych elementów wykonanych ze stali narzędziowych i konstrukcyjnych. W artykule przedstawiono analizę Literatury i wyniki badań własnych nad modyfikacją powierzchni stali WCL w rozłącznym procesie azotowania + PA PVD. Na powierzchni stali WCL ulepszonej cieplnie otrzymano warstwę azotowaną i powłoki Tin lub CrN. Wytworzony system aerologiczny oceniono w badaniach: metalograficznych, twardości, chropowatości, adhezji oraz odporności na zużycie przez tarcie.

EN

The multifunctional coatings like TiN and CrN, obtained in low temperature plasma environment (PA PVD technology) and plasma nitriding technology allowed to increase exploitation features of constructional and tool steel. Investigations of X37CrMoV5-1 (WCL) steel surface modification and literature review are presented in the paper. The WCL steel surface before nitriding process and PA PVD process was toughened. The TiN and CrN coatings were deposited onto steel surface after nitriding. The metaiography, hardness, adhesion, roughness and wear resistance were examinated in this areological system.

17

Analiza profilowa układów warstwowych metodą spektrometrii mas wyładowania jarzeniowego

Konarski P., Kaczorek K.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 3

73-75

PL

Przedstawiono wyniki prac badawczych dotyczących zastosowania nowo opracowanego spektrometrycznego analizatora wyładowania jarzeniowego (typ SMWJ-01) do analizy profilowej układów warstwowych. Jako układy testowe badano cienkie warstwy azotków tytanu i chromu nanoszone metodą plazmową na powierzchnię stali. W trakcie analizy powierzchnia badanych próbek ulega trawieniu jonowemu w obszarze wyładowania jarzeniowego. Rozpylone składniki atomowe ulegają jonizacji i są analizowane przez układ kwadrupolowego filtru mas. Rejestrowane prądy jonów odzwierciedlają skład atomowy rozpylanych warstw. Zastosowana metoda umożliwia analizę warstw (szybkość trawienia ok.0,8 žm/min). Czas analizy jest krótki - wynosi ok. 15 min wraz z zamocowaniem badanej próbki w analizatorze. Do wytworzenia wyładowania jarzeniowego stosowano stałe napięcie 1350 V oraz ciśnienie argonu ok. 1 hPa. Analizator GDMS typ SMWJ-01 może być stosowany do charakteryzacji cienkich warstw, a wyniki mogą być zastosowane w technologii nanoszenia warstw oraz kontroli ich jakości.

EN

Results of glow discharge mass spectrometry (GDMS) depth profile analysis are presented. Analysed structures were TiN and CrN materials deposited on st-3 steel using vacuum plasma arc method. During the analysis surface of samples is eroded by argon ions originated from glow discharge. Ion sputtering allows to remove atomic layers of the structures. Sputtered material is ionized in glow discharge and ions are extracted into quadrupole mass analyzer. Registered ion currents reflect the uncovered structure. The method allows for 0,8 mm/min sputtering rate and quick analysis time - 15 min including sample loading and pumping. Glow discharge is obtained using 1500 V DCand 1hPa of working gas argon. Intermediate cathode of 1.5 mm diaphragm is used to mask analysed samples. The method shows that thin layers can be analysed with a good depth resolution. Multilayer system allows to resolve 10 nm thick single layers of TiN and CrN. The simple construction analyser can be used for thin film characterization and technology process monitoring.

18

Odporność na zużycie przez tarcie azotowanych jarzeniowo powłok chromu na stopie magnezu typu Mg-Al-Zn

Tacikowski M., Rudnicki J., Walkowicz J., Wierzchoń T.

Inżynieria Powierzchni

|

2007

|

nr 4

18-22

PL

Potrzeba szerszego wykorzystania, stopów magnezu wymusza konieczność poszukiwania rozwiązań w obszarze inżynierii powierzchni, umożliwiających wytwarzanie warstw, zdolnych sprostać zwiększonym wymaganiom. Jedną z interesujących propozycji może być wytwarzanie na stopach magnezu bardzo odpornych na zużycie przez tarcie i korozję, warstw azotku chromu typu CrN. Przedmiotem niniejszej pracy było rozpoznanie możliwości wykorzystania w tym celu rozwiązania typu duplex, kojarzącego azotowanie jarzeniowe z uprzednim pokryciem metodą PVD podłoża powloką chromu. W artykule przedstawiono wstępne wyniki badań struktury i własności warstw, wytwarzanych na stopie AZ91D. Zastosowana metoda umożliwia otrzymywanie warstw kompozytowych typu Cr-CrN z zewnętrzną strefą azotku, dyfuzyjnie związanych z podłożem. Warstwy te w istotny sposób zwiększają twardość powierzchniową i odporność na zużycie przez tarcie stopu u AZ91D.

EN

The ability of magnesium alloys to compete in the new area of applications depends on the advances achieved by means of surface engineering. It seems that one of the interesting methods is to coat magnesium alloys with wear and corrosion resistant chromium nitride CrN type layers. The aim of the work was to examine the applicability of duplex method combining plasma assisted nitriding with PVD pre-coating on magnesium alloy substrate. The paper presents the preliminary results of the analysis of the structure and the properties of the Iayers obtained on AZ91D alloy. The duplex method ailows to produce Cr-CrN type composite layers with an outer nitricle zone, which are dffiusion bonded to the substrate. The layers significantly increase the surface hardness and wear resistance of theAZ91D alloy.

19

Structure and corrosion resistance of the composite layers produced on AZ91D magnesium alloy by a duplex method

Tacikowski M., Brudnias R., Rudnicki J., Kamiński J., Wierzchoń T.

Advances in Materials Science

|

2007

|

Vol. 7, nr 2(12)

173-178

EN

Recently, the increasing pressure to replace aluminum alloys by the lighter magnesium alloys bas been observed. However because of the high chemical activity of magnesium, the ability of magnesium alloys to compete with aluminum alloys depends on the advances achieved in the area of the surface engineering of the magnesium alloys. The present paper describes a new hybrid method of producing CrCrN-type composite layers on the AZ91D alloy. The method is of the duplex type, namely it combines plasma assisted nitriding with PVD processes. The method allows producing composite layers of diffusion character, up to 10[mu]m thick, with an outer zone built of CrN. The structure of these layers was characterized by X-far diffraction, optical metallography, SEM, EDS and SIMS. The corrosion resistance of !he layers was examined by potentiodynamic method and the HV0.05 surface hardness was determined. The relation between the properties of the surface treated AZ91D alloy and the microstructure of the layers produced using the proposed method is analyzed.

20

Comparison of the tribological properties of the surface layers oF TiN and CrN

Lubas P.

Journal of KONES

|

2005

|

Vol. 12, No. 1-2

195-200

EN

This work revealed the results of comparative surveys of the impact of formed surface layer TiN and CrN and two component surfaces layer TiN-steel and CrN-steel. The slide couple worked in conditions of lubricating the friction area with Lotos Syntetyk 5W/40 and Castrol GTX Magnatec 5W/40 engine oils. In the friction couple the counter sample was made from CuPb30 bearing alloy. The tribological survey was carried out on a Tester T-05. The results of the tests proved the possibility of implementing two component surface layers in slide couples, which work under mixed friction conditions. The surveys revealed that the friction force, temperature within the friction area and wear of bearing material, depend on friction conditions and combination of mating surface layers of friction couple. Beneficial friction parameters were observed in case of friction couples with binary CrN-steel surface layers of the journal.