Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The erosion resistance of Cr/CrN multilayer coating deposited using industrial Arc-PVD process for compressor blades application

Góral Marek, Sasiela Dominik, Płoszaj Franciszek, Kościelniak Barbara, Kubaszek Tadeusz, Przybyło Adrianna

Ochrona przed Korozją

|

2023

|

nr 3

66--70

EN

This study presents the results of a study on the feasibility of using a commercial Cr/CrN multilayer coating to protect the surface of aircraft engine compressor blades made of stainless steel. The research was conducted for coatings composed of 10 and 14 alternating layers of chromium and chromium nitride, respectively. The both variants of coating was manufactured in Ion Galenica Company. Studies of its microstructure showed that their thickness did not exceed 3 μm. Studies of the erosion resistance of both coating variants showed about 50% less weight loss of the samples compared to the material without a protective coating. The highest erosion resistance was found for the 10-layer variant.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących możliwości zastosowania komercyjnej wielowarstwowej powłoki Cr/CrN do ochrony powierzchni łopatek sprężarki silnika lotniczego wykonanych ze stali nierdzewnej. Przeprowadzono badania powłok złożonych z 10 i 14 naprzemiennych warstw chromu i azotku chromu, wykonanych w firmie Ion Galenica. Analiza mikrostruktury powłok wykazała, że ich grubość nie przekraczała 3 μm. Badania odporności erozyjnej obu wariantów powłoki wykazały o ok. 50% mniejsze spadki masy próbek w porównaniu z materiałem bez powłoki ochronnej. Największą odporność erozyjną stwierdzono w wypadku wariantu 10-warstwowego.

2

A Novel Approach for Durability Evaluation of Metal Protective Coatings in Dynamic Interplay with the Liquid Alloy

Pałka Paweł, Boczkal Grzegorz, Hotloś Agnieszka, Mrówka-Nowotnik Grażyna

Archives of Foundry Engineering

|

2023

|

Vol. 23, iss. 4

40--48

EN

The article describes a new test method to quickly evaluate the durability of a protective coating to dynamic contact with liquid metal. The essence of the method is the movement of a drop of liquid metal inside a rotating ring, covered from the inside with the protective coating under test. The parameters determined in the test are analogous to the classic pin-on-disk tribological test. The method was tested for the system: liquid alloy 2017A vs. AlTiN coating on a copper substrate. The test temperature was 750°C, and exposure times ranged from 30 to 90 minutes. Sliding path equivalent for the metal droplet/coating system ranged from 31.6 to 95 m. The study, which included visual evaluation of the surface of the samples, followed by phase and microstructural analysis, showed the high efficiency of the method for assessing the lifetime of protective coatings on contact with liquid metal. The investigated issue was also analyzed from the model side taking into account changes in the diffusion coefficient at the contact of liquid metal with the substrate, occurring with the progressive degradation of the protective coating.

3

Badania porównawcze zużycia i trwałości ostrza frezów tarczowych z powłokami przeciwzużyciowymi po ostrzeniu na szlifierce CNC

Gołąbczak Marcin, Drużny Przemysław, Jędrzejczak Anna, Mirski Tomasz, Gołąbczak Andrzej

Obróbka Metalu

|

2022

|

Nr 4

10--18

PL

W artykule przedstawiono proces ostrzenia frezów tarczowych z powłokami przeciwzużyciowymi na szlifierce CNC oraz wyniki badań porównawczych po ostrzeniu, dotyczące oceny ich zużycia i okresu trwałości w warunkach przemysłowego przecinania profili stalowych ze stali konstrukcyjnej S320GD z powłoką antykorozyjną Magnelis ZM310.

EN

In this paper the sharpening proces of disc cutters with wear protection coating on a CNC grinding machine was described. The results of comparative tests after sharpening to evaluate wear and durability under the conditions of industrial cutting of stainless steel sections S320GD with Magnelis ZM310 corrosion protection coat Leakage was presented too.

4

The Effect of Residual Stress on the Load Bearing Capacity of PVD Coated Surfaces – Part 2

Chronowska-Przywara Kinga, Kot Marcin, Szczęch Marcin

Tribologia

|

2019

|

nr 5

43--49

EN

The article presents the results of modelling tests of the coating-substrate systems subjected to a contact load using a spherical diamond indenter with a 20 μm tip radius. Systems with 1 to 5 μm thick CrN coatings deposited on X5CrNi18-10 austenitic steel substrate were analysed. Systems without residual stress as well as with introduced 2 and 5 GPa compressive residual stresses were analysed. The article presents the effect of coating thickness on substrate deformations at load range up to 1 and 3 N. The evolution of maximum radial stress in the substrate and the range of substrate plastic deformation for the assumed coating thicknesses were also analysed. Modelling results showed a strong relation between maximum critical force and relative coating thickness. The maximum radial stresses in the substrate in a case of systems with a thin 1 μm coating are much smaller than for thicker 5 μm coating, referring to the relative coating thickness. However, the analysis of substrate yielding showed that, for thin 1 and 2 μm coatings, substrates deform plastically at 0.01 and 0.03 N, respectively, while the 5 μm coating prevent plastic deformations up to load 0.32N.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań modelowania układów powłoka–podłoże poddanych obciążeniu działającego w styku skoncentrowanym przy użyciu diamentowego wgłębnika o promieniu zaokrąglenia 20 μm. Analizowano układy z powłokami CrN w zakresie od 1 do 5 μm nałożone na stal austenityczną X5CrNi18-10. Modelowano układy bez naprężeń własnych oraz układy z wprowadzonymi ściskającymi naprężeniami własnymi 2 i 5 GPa. W artykule przedstawiono ewolucje wpływu grubości powłok na deformacje podłoża w zakresie obciążenia do 1 i 3 N. Analizowano również przebieg maksymalnych naprężeń promieniowych w podłożu oraz zakres odkształceń plastycznych podłoża dla założonych grubości powłok i zakresu sił. Wyniki modelowania wykazały dużą zależność pomiędzy maksymalną siłą krytyczną, a względną grubością powłoki. Maksymalne naprężenia promieniowe w podłożu w układach z cienką powłoką 1 μm są znacznie mniejsze niż w przypadku układów z powłoką o grubości 5 μm, odnosząc wyniki do względnej grubości powłoki. Natomiast analiza odkształceń plastycznych podłoża badanych układów wykazała, że podłoże w układach z cienkimi powłokami 1 i 2 μm odkształcają się plastycznie już przy sile 0,01 i 0,03 N. Wzrost siły, przy której dochodzi do odkształceń plastycznych podłoża, widoczny jest w przypadku zmieniającej się grubości zastosowanej powłoki. I tak w przypadku układu z powłoką 5 μm pierwsze odkształcenia plastyczne zaczynają pojawiać się dopiero przy sile 0,32 N.

5

Role of materials design in maintenance engineering in the context of industry 4.0 idea

Dobrzański L. A.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2019

|

Vol. 96, nr 1

12--49

EN

Purpose: The paper presents the issues of designing the maintenance of materials and products in accordance with the idea of Industry 4.0. The author's views on the need for augmentation of the Industry 4.0 model were also presented, as well as the author's original concept that hybrid activities in predictive maintenance and condition-based maintenance should be preceded by designing material, maintenance & manufacturing 3MD at the stage of the product's material designing and technological designing. The 3MD approach significantly reduces the frequency of assumed actions, procedures and resources necessary to remain the condition of this product for the longest possible time, enabling it to perform the designed working functions. Examples of own advanced research on several selected, newly developed materials, used in very different areas of application, confirmed the validity of the scientific hypothesis and the relationship between the studied phenomena and structural effects and the working functions of products and their maintenance and indicated that material design is one of the most important elements guaranteeing progress production at the stage of Industry 4.0 of the industrial revolution. Design/methodology/approach: The author's considerations are based on an extensive literature study and the results of the author's previous study and empirical work. Each of the examples given required the use of a full set of research methods available to modern material engineering, including HRTEM high-resolution transmission electron microscopy. Findings: The most interesting intellectual achievements contained in the paper include presentations of the author's original concepts regarding the augmentation of the Industry 4.0 model, which has been distributed so far, which not only requires augmentation but is actually only one of the 4 elements of the technology platform of the extended holistic model of current industrial development, concerning cyber-IT production aided system. The author also presents his own concept for designing material, maintenance and manufacturing 3MD already at the stage of material and technological design of the product, eliminating many problems related to product maintenance, even before they are manufactured and put into exploitation. Detailed results of detailed structural researches of several selected avant-garde engineering materials and discussion of structural changes that accompanying their manufacturing and/or processing are also included. Originality/value: The originality of the paper is associated with the novelty of the approach to analysing maintenance problems of materials and products, taking into account the requirements of the contemporary stage of Industry 4.0 development. The value of the paper is mainly associated with the presentation of original issues referred to as findings, including the concept of augmentation of the Industry 4.0 model and the introduction and experimental confirmation of the idea by designing material, maintenance and manufacturing 3MD.

6

Tribological characteristics of selected material pairs interacting in air and vacuum

Piekoszewski W., Szczerek M., Snarski-Adamski A.

Tribologia

|

2018

|

nr 5

83--94

EN

The study examined the tribological characteristics of a ball-on-disc type sliding friction joint operating in air and in a vacuum under conditions of technically dry friction. The test elements included discs made of 100Cr6 steel without coating, with an anti-wear TiN coating, and a low-friction MoS2/Ti coating, and bearing balls made of 100Cr6 steel and Al2O3 as counter-samples. The tribological properties of the studied friction joint were evaluated based on changes in the coefficient of friction, the intensity of linear wear, the ball wear diameter, and the appearance of worn surfaces. The environment of the friction joint was found to have a significant effect on the tribological characteristics of the studied friction pairs.

PL

Zbadano charakterystyki tribologiczne ślizgowego węzła tarcia typu kula–tarcza pracującego w powietrzu oraz próżni w warunkach tarcia technicznie suchego. Elementami testowymi były tarcze wykonane ze stali 100Cr6 bez powłoki i z naniesionymi powłokami: przeciwzużyciowąTiN i niskotarciową MoS2/Ti oraz kulki łożyskowe ze stali 100Cr6 i Al2O3 jako przeciwpróbki. Właściwości tribologiczne badanego węzła tarcia oceniano na podstawie przebiegu zmian współczynnika tarcia, intensywności zużywania liniowego, średnicy wytarcia kulki oraz wyglądu wytartych powierzchni. Wykazano istotny wpływ otoczenia węzła tarcia na charakterystyki tribologiczne badanych skojarzeń ciernych.

7

Effect of residual stress on load bearing capacity of PVD coated surfaces

Chronowska-Przywara K., Kot M., Szczęch M.

Tribologia

|

2018

|

nr 4

23--29

EN

The article presents the results of spherical indentation modelling of coating-substrate systems. Modelling was carried out using the finite element method. First of all, the effect of the coating thickness on system deformation and stress distribution was taken into analysis, assuming coating thicknesses of 1, 2, and 5 μm, which are typical for tribological applications as well as models with infinitely thick coating and without a coating. The evolution of maximum radial stresses in the indentation within 0 to 3N load is presented. A significant effect of the coating thickness on the value and location of the maximum stress concentration was observed. The effect of internal stresses on surface bearing capacity with PVD coatings was also analysed. The paper presents the possibility of creating failure maps of coating–substrate systems for the assumed mechanical properties of materials, which allows one to determine the load capacity of coated surface or choose the optimal coating thickness when the maximum strength and contact geometry are known.

PL

W artykule zostały przedstawione wyniki modelowania sferycznej indentacji układów powłoka-podłoże. Modelowanie prowadzono z użyciem metody elementów skończonych. Analizowano przede wszystkim wpływ grubości powłoki na deformacje układu i rozkład naprężeń, przyjmując typowe w tribologicznych aplikacjach grubości powłok 1, 2 i 5 μm oraz modele z nieskończenie grubą powłoką i bez powłoki. Przedstawiono ewolucję głównie przy maksymalnych naprężeniach promieniowych w zakresie obciążenia wgłębnika od 0 do 1 N. Zaobserwowano istotny wpływ grubości powłoki na wartość i miejsca maksymalnej koncentracji naprężeń. Analizowano także wpływ naprężeń własnych na nośność powierzchni z powłokami PVD. W pracy przedstawiono możliwość tworzenia map niszczenia układów powłoka–podłoże dla założonych właściwości mechanicznych materiałów, dzięki której można określić zakres nośności powierzchni układu lub dobrać optymalną grubość powłoki przy znajomości maksymalnej siły i geometrii kontaktu.

8

A comparative research on mechanical properties of monolayer, gradient and multi-module coatings on CrN(C) base

Mydłowska K., Libralesso L., Szparaga Ł., Gilewicz A., Ratajski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2018

|

Vol. 39, nr 1

8--14

EN

Chromium has been used for decades for the production of relatively thick, hard, wear resistant coatings in a wide range of industries — including the automotive and aircraft industry. Whilst traditional hard chromium finished coatings have no known health hazards, the chemicals, used in the process of application, comprise hexavalent chromium compounds (Cr6+ ions) and chromium in this state is extremely toxic. Due to the European directive on chemicals (REACH), hard chromium coatings, produced from highly toxic and carcinogenic baths, must be replaced by “green” solutions. In certain applications, the coatings obtained by PVD method can be the alternative to hard chromium electroplating where superior wear resistance to that of hard chromium electroplate is required — especially if a thin coating is suitable. Among PVD coatings, the chrome nitride coatings have demonstrated to possess excellent wear resistance properties. In this article was presented a fragment of research on this subject, carried out as part of an international research project CORNET, whose aim was to develop technologies of anti-wear and anti-corrosion coatings as replacements for hard chromium and cadmium coatings for applications in the aerospace and automotive industries. In particular, the article contains a description of the investigation of the mechanical properties of monolayer, gradient and multi-module coatings on CrN(C) base deposited with use of the cathodic arc evaporation CAE-PVD method on nitrided steel 42CrMo4 and additionally in the case of gradient and multi-module coatings on substrates of HS6–5–2 steel. The investigation includes the adhesion analysis by scratch test and by the Rockwell C indentation test (VDI — Verein Deutscher Ingenieure indentation test) tribomechanical analysis by pin–on–disc, measurement of friction coefficient and nanoindentation tests.

PL

W związku z europejską dyrektywą dotyczącą chemikaliów (REACH) twarde powłoki chromowe, produkowane w toksycznych i rakotwórczych kąpielach, muszą być zastąpione przez rozwiązania „zielone”. W niektórych zastosowaniach, między innymi w przemyśle lotniczym, powłoki otrzymywane metodą PVD mogą być alternatywą dla powłok z twardego chromu. Wokół tego problemu zogniskowano badania, których fragment opisano w artykule. Zasadniczym celem tych badań było porównanie właściwości tribomechanicznych powłok jednowarstwowych CrN oraz wielomodułowych i gradientowych CrN/CrCN osadzanych na azotowanych podłożach ze stali 42CrMo4 oraz dodatkowo w przypadku powłok wielomodułowych i gradientowych na podłożach ze stali HS6–5–2.

9

A critical review of characteristic techniques for improving the cutting performance of coated tools

Bouzakis K.-D., Skordaris G., Bouzakis E., Kotsanis T., Charalampous P.

Journal of Machine Engineering

|

2017

|

Vol. 17, No. 2

25--44

EN

The cutting performance of PVD coated tools can be significantly improved by applying optimized PVD processes, film architectures, as well as appropriate pre- and post- treatments of the substrates and coated surfaces respectively. Substrate pre-treatments aim, among others, at improving the coating adhesion. In this way, lower coating loads develop during cutting leading to a decelerated wear evolution. Furthermore, the effect of various PVD process parameters and film architectures such as of adhesive interlayers, Ar+ ions bombardment, thickness distribution and multi-layer structure on the coated tool life is demonstrated. Finally, the potential to increase the wear resistance of coated tools via micro-blasting and to render sharp cutting edges mainly of small diameter tools more stable by rounding them via grinding is presented. Micro-blasting parameters such as of grain material, pressure, dry or wet etc., affect significantly the superficial coatings’ hardness and brittleness and in this way their wear behaviour. To check the effectiveness of all these methods, innovative coating's characterization procedures providing information concerning the film and substrate properties as well as adhesion are applied, thus reducing the required experimentation time.

10

Investigations on Wear Mechanisms of PVD Coatings on Carbides and Sialons

Staszuk M., Pakuła D., Pancielejko M., Tański T., Dobrzański L. A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 4

2095--2100

EN

The paper presents the results on the wear resistance of PVD coatings on cutting inserts made from sintered carbide and sialon ceramics. The exploitative properties of coatings in technological cutting trials were defined in the paper, which also examined the adhesion of coatings to the substrate, the thickness of the coating, and the microhardness. As a result, it was found that isomorphic coating with AlN-h phase of covalent interatomic bonds exhibits much better adhesion to the sialon substrate than isomorphic coating with titanium nitride TiN. These coatings assure the high wear resistance of the coated tools, and the high adhesion combined with the high microhardness and fine-grained structure assure an increase in the exploitative life of the coated tools. In the case of coatings on substrate made from sintered carbide, there was a significant influence on the properties of the tools coated with them as concerns the existence of the diffusion zone between the substrate and the coating.

11

Wysokotemperaturowe warstwy ślizgowe wanadu w powłokach PVD

Jílek M., Šima M., Zindulka O.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 7

610--612

PL

Intensyfikacja procesów skrawania wiąże się ze wzrostem temperatury cięcia, a to pociąga za sobą zwiększone wymagania dotyczące narzędzi, m.in. stabilności cieplnej zastosowanych w nich powłok odpornych na ścieranie. Dobrym rozwiązaniem są powłoki PVD z funkcją wysokotemperaturowych smarów, które pozwalają na obniżenie temperatury skrawania przzez zmniejszenie tarcia. Obiecujące są też wyniki badań warstw PVD z dodatkiem wanadu, które w wysokiej temperaturze tworzą fazy Magneliego. Problemem jest jednak trwałość tych faz w warunkach naprężenia mechanicznego podczas obróbki. Artykuł omawia właściwości warstw PVD CrVN oraz wybrane aspekty praktyczne ich przygotowania.

12

Structure and properties of the tool ceramics with hard wear resistant coatings

Pakuła D., Staszuk M., Gołombek K., Śliwa A., Mikuła J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 3

1265--1270

EN

This work presents studies of the structure and functional properties of coatings deposited onto indexable inserts made of nitride and sialon tool ceramics with the required properties, i.e. high adhesion, niicrohardness. high resistance to abrasive and diffusion wear in working conditions of high-performance cuttings tools. In the present paper the results of the investigations of the structure, texture, mechanical and functional properties of the Ti(C,N), (Ti.Al)N, Ti(C.N)+(Ti,Al)N coatings were presented. The 80% increase in the hardness of the coatings in comparison to the substrate material was reported. Test coatings are characterized by good adhesion to the substrate. The maximum Lc load of (Ti A1)N coat applied to the substrate from the nitride ceramics is equal to 42 N. In the studied coatings compressive stresses were found. The results of mechanical properties investigations, especially tribological ones correlate with the results of exploitation tests carried out during the cutting test.

13

Finite Element Prediction for the Internal Stresses of (Ti,Al)N Coatings

Żukowska L. W., Śliwa A., Mikuła J., Bonek M., Kwaśny W., Sroka M., Pakuła D.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 1

149--152

EN

The general topic of this paper is the computer simulation with use of finite element method (FEM) for determining the internal stresses of selected gradient and single-layer PVD coatings deposited on the sintered tool materials, including cemented carbides, cermets and Al2O3+TiC type oxide tool ceramics by cathodic arc evaporation CAE-PVD method. Developing an appropriate model allows the prediction of properties of PVD coatings, which are also the criterion of their selection for specific items, based on the parameters of technological processes. In addition, developed model can to a large extent eliminate the need for expensive and time-consuming experimental studies for the computer simulation. Developed models of internal stresses were performed with use of finite element method in ANSYS environment. The experimental values of stresses were calculated using the X-ray sin2ψ technique. The computer simulation results were compared with the experimental results. Microhardness and adhesion as well as wear range were measured to investigate the influence of stress distribution on the mechanical and functional properties of coatings. It was stated that occurrence of compressive stresses on the surface of gradient coating has advantageous influence on their mechanical properties, especially on microhardness. Absolute value reduction of internal stresses in the connection zone in case of the gradient coatings takes profitably effects on improvement the adhesion of coatings. It can be one of the most important reasons of increase the wear resistance of gradient coatings in comparison to single-layer coatings.

14

Zacieranie i pitting stalowego węzła tarcia z elementami pokrytymi powłokami niskotarciowymi nanoszonymi metodami PVD

Piekoszewski W., Szczerek M.

Tribologia

|

2015

|

nr 3

137--152

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań zacierania i powierzchniowej trwałości zmęczeniowej (pittingu) modelowego węzła tarcia aparatu czterokulowego smarowanego mineralnym olejem wzorcowym RL 219, syntetycznym polialfaolefinowym PAO 8 oraz olejami klasy jakościowej GL-5 na bazie mineralnej GL5m i syntetycznej GL5s. Przebadano skojarzenia materiałowe stal–stal oraz stal–stal z naniesionymi powłokami niskotarciowymi WC/C (a-C:H:W) oraz MoS2/Ti. Analiza uzyskanych wyników badań upoważnia do stwierdzenia, że cienkie powłoki PVD mogą pozwolić na wyeliminowanie ze smarów potrzeby stosowania dodatków smarnościowych, które z powodu toksyczności są przyczyną dużej uciążliwości środków smarowych dla środowiska naturalnego.

EN

The paper presents the test results of scuffing and the surface fatigue life (pitting resistance) of the modified four-ball tester friction joint, lubricated with the following oils: RL219 reference oil, PAO 8 poly-alfa-olefin oil, GL-5 mineral oil (GL5m), and GL-5 synthetic oil (GL5s). From the material point of view, the following three combinations were tested: a friction joint with the elements made of uncoated steel, and two friction joints with steel elements with PVD low friction coatings, (WC/C (a-C:H:W), and MoS2/Ti, respectively). The obtained results indicate that the thin PVD coatings make it possible to eliminate the need of using the toxic oil additives, which are hazardous to the natural environment.

15

Modyfikacja warstwy wierzchniej części roboczych narzędzi

Czechowski K., Toboła D., Wronska I., Jarosz R., Bąk M.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 11

866--869

PL

Przedstawiono wybrane nowoczesne materiały, z których produkuje się narzędzia do obróbki wiórowej i plastycznej na zimno. Omówiono zalety stosowania opracowanej sekwencyjnej metody obróbki nagniataniem i azotowaniem, umożliwiającej poprawę jakości warstwy wierzchniej narzędzi, zwłaszcza przeznaczonych do obróbki plastycznej na zimno. Zaprezentowano w skrócie tendencje w rozwoju powłok i przykładowe wyniki badań dotyczących nanoszenia powłok PVD na części robocze narzędzi.

EN

A selection of the up to date tool materials used for cutting and for cold forming tools are presented. Discussed are advantages of application of the tools with working faces suitably modified in the process of consequent burnishing and nitride case hardening, to have the quality of the surface layer of tools, and in particular those intended for cold forming operations improved. Also, briefly discussed are current trends in development of the PVD coatings and results of exemplary tests performed on PVD coats applied on working faces of the tools are presented.

16

Własności rezystancyjne powłok PVD ze stopów AlSi

Kucharska B., Kowalczyk J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2015

|

Vol. 56, nr 8

48-50

PL

Nowoczesne metody modyfikacji własności i ochrony powierzchni materiałów, do których należy metoda fizycznego osadzania z fazy gazowej (PVD) znalazły zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu, w tym w elektronice. Ze względu na silne rozdrobnienie struktury, powłoki metaliczne wytworzone tą metodą posiadają znacznie lepsze własności mechaniczne i odporność korozyjną w porównaniu do stopów wytworzonych metodami konwencjonalnymi. W pracy przedstawiono badania własności elektrycznych powłok Al-Si wykonanych metodą PVD. W procesie magnetronowym rozpylano targety ze stopów pod-, około- i nadeutektycznego. Powłoki badano w różnej temperaturze indukowanej przepływem przez nie prądu elektrycznego. W oparciu o charakterystyki prądowo-napięciowe, wyznaczono rezystancję powłok w każdej z temperatur. Określono wpływ udziału krzemu w powłoce oraz przygotowania stopów na targety (homogenizacja, modyfikacja TiAlB) na rezystancję powłok i ich temperaturę podczas badania.

EN

Modern methods of modification of the properties and protection of material surface, which embrace gaseous phase physical deposition (PVD) methods, arouse the interest of many branches of industry, as well as of electronics. By virtue of their fine-grained structure, metallic coatings fabricated by these methods have superior mechanical properties and corrosion resistance compared to alloys made by traditional technologies. The paper presents a study of the electrical properties and structure of Al-Si coatings made by PVD method. Targets of hypo-, peri- and hyper-eutectic composition alloys, respectively, were sputtered in the magnetron process. The Al-Si coatings under various temperature conditions induced by the flow of electric current through the coatings was examined. Based on the current-voltage parameters, the coatings electrical resistance was determined at specified temperatures. The effects of silicon content in the coating and the preparation of target alloys (homogenization, modification TiAlB) on the electrical resistance of coatings and their temperature during the test was determined.

17

The influence of deposition conditions on structure of PVD coatings obtained in the magnetron process

Kwaśny W., Jung T.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2015

|

Y. 112, iss. 2-M

119--124

EN

This paper presents the influence of deposition conditions on texture and stress results of TiN coatings deposited by using the PVD magnetron process. Modification of parameters was related to the changes of temperature and substrate potential. The article presents the results of an analysis of texture and stress measurement obtained by X-ray methods and the results of microhardness measurement.

PL

W pracy przedstawiono wpływ parametrów nanoszenia na teksturę i naprężenia powłok TiN uzyskanych w magnetronowym procesie PVD. Modyfikacja parametrów dotyczyła zmiany temperatury procesu oraz polaryzacji podłoża. W artykule przedstawiono wyniki analizy tekstury i pomiaru naprężeń uzyskane metodami rentgenowskimi oraz wyniki pomiaru mikrotwardości.

18

Właściwości tribologiczne powłok diamentopodobnych smarowanych cieczami jonowymi

Madej M., Ozimina D.

Tribologia

|

2014

|

nr 4

73--84

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań powłok diamentopodobnych typu TiN/ /a-C:H:W otrzymywanych techniką fizycznego osadzania z fazy gazowej PVD na elementach ze stali SW7M. Strukturę i topografię powłoki badano z użyciem skaningowego mikroskopu elektronowego – SEM oraz profilometru. Analizy składu chemicznego wykonano z zastosowaniem spektroskopii wyładowania jarzeniowego GDOES. Właściwości tribologiczne badano z użyciem testera T-01M podczas tarcia technicznie suchego i smarowania wybranymi cieczami jonowymi: tetrafluoroboranem 1-butylo-3-metyloimidazoliowym, BMIBF4 oraz bis(trifluorometylosulfonylo)amidkiem triheksylotetradecylofosfoniowym. Wyniki otrzymane podczas zrealizowanych badań wykazały, że zastosowanie powłok diamentopodobnych zdecydowanie poprawia właściwości tribologiczne, które dodatkowo mogą być zwiększane poprzez zastosowanie cieczy jonowych.

EN

This paper presents the results of TiN / a-C: H: W diamond like carbon coatings deposited using the physical vapour deposition PVD process on SW7M steel. The topography and cross-section analysis of the coatings were examined using a scanning electron microscope – SEM. Analysis of chemical composition was performed by using glow discharge spectroscopy GDOES and energy dispersive spectroscopy EDS. The tribological properties were tested using T-01M tester. In friction pairs operating under dry friction conditions, the elements coated with diamond-like carbon had better tribological properties than elements without coatings. Similar results were obtained for boundary lubrication conditions with 1-butyl-3-methyl-imidazolium tetrafluoroborate (BMIBF4) and trihexyltetradecylphosphonium bis(trifluoromethylsulfonyl)amide ionic liquids as the lubricants. The results obtained during the tests carried out indicated that the application of diamond coatings considerably improves tribological properties. Additionally the use of ionic liquids resulted in an increase in the friction properties of the systems.

19

Method of Evaluating the Operating Durability of Coatings Based on Current Measurements

Spalik M., Kucharska B., Kościelniak B., Włodarczyk-Kowalska K., Nolbrzak P.

Logistyka

|

2014

|

nr 4

4919--4926, CD6

EN

The work presents the study of coatings made in the process of magnetron sputtering of AISI310S grade chromium-nickel steel. The study covered coatings of the steel’s composition with an additions of 2–5% Si and of 2–5% Al. The coatings provided a resistance element in the electric circuit, and the measurement of their temperature was made by the voltage drop indirect method. It was found that the steel coatings had a resistance of 0.176 Ω within the entire range of testing temperature, and their failure occurred at a temperature of 350oC due to cracking and delamination from the substrate. Introducing the Si or Al addition to the coatings resulted in an increase in coating resistance and temperature stability, to 450 and 400oC, respectively. It was found that the durability evaluation method to influence coatings performance characteristics.

PL

W pracy przedstawiono badania powłok PVD wykonanych w procesie magnetronowego rozpylania stali chromowo-niklowej gatunku X8CrNi25-21. Badano powłoki o składzie stali z domieszkami krzemu 2–5% i aluminium 2–5%. Badano trwałość powłok w temperaturach indukowanych przepływem prądu elektrycznego. Wykazano, że powłoki osadzone na monokrystalicznym krzemie posiadają rezystancję 0,176 Ω, a ich uszkodzenie następuje w temperaturze 3500C. Wprowadzenie do powłok domieszek krzemu lub aluminium powoduje wzrost ich oporności oraz trwałości temperaturowej odpowiednio do 450 i 400o C. Stwierdzono, że metoda oceny trwałości powłok ma wpływ na właściwości eksploatacyjne.

20

Wpływ obróbki powierzchniowej typu duplex na pitting

Mańkowska-Snopczyńska A., Michalak M., Piekoszewski W., Szczerek M., Rzepkowski A.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 6

519--522

PL

zmęczeniowej próbek wykonanych ze stali 17HMN, które poddano technologii nawęglania niskociśnieniowego wspomaganego azotowaniem PreNitLPC® oraz próbek nawęglonych z naniesionymi technologią PVD powłokami niskotarciowymi typu: a-C:H:W (WC/C) a-C:H (DLC Comp) oraz Si-DLC (DLC SiliComp). Temperatura procesu nanoszenia powłok we wszystkich przypadkach nie przekraczała 200˚C. Badane skojarzenie było smarowane czystym olejem syntetycznym bez dodatków. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że cienkie powłoki PVD nanoszone na wysokoobciążone stalowe elementy węzłów tarcia znacząco i w zróżnicowany sposób wpływają na powierzchniową trwałość zmęczeniową. Wydaje się więc konieczne, aby oprócz badań trwałości przeprowadzić dogłębne badania analityczne, mające na celu wyjaśnienie tak odmiennych zachowań elementów pracujących w smarowanym styku skoncentrowanym.

EN

resistance to pitting) of low-pressured carburized 17HNM steel samples, subjected to two kinds of surface modification. The first set of specimens were nitrided by means of PreNitLPC® process, while on each specimen of the second set, one of the following PVD coatings was deposited: a-C:H:W (trademark: WC/C), a-C:H (DLC Comp), Si-DLC (DLC SiliComp).The coating process temperature in all the cases did not exceed 200˚C. The investigated tribosystems were lubricated with a synthetic oil without additives. On the base of the research results it can be stated that thin PVD coatings, deposited onto heavy-loaded steel tribosystems, significantly and in a differentiated way affect the surface fatigue life. It seems necessary, apart from the fatigue wear investigation, to conduct profound analytical examinations aimed at explaining such a strongly different behaviour of elements working in a lubricated non-conformal contact.