Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Structure and properties of multicomponent coatings deposited onto sialon tool ceramics

Pakuła D.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2011

|

Vol. 52, nr 1

54-60

EN

Purpose: The aim of this paper is to investigate structure, mechanical and functional properties of sialon tool ceramics with wear resistant multicomponent coatings deposited with PVD method. Design/methodology/approach: The structural investigation includes the metallographic analysis on the scanning electron microscope. Examinations of the chemical compositions of the deposited coatings were carried out using the X-ray energy dispersive spectrograph EDS, and glow-discharge optical emission spectroscope GDOS. The investigation includes also analysis of the mechanical and functional properties of the material: microhardness tests of the deposited coatings, surface roughness tests, evaluation of the adhesion of the deposited coatings and tribological test made with the "pin-on-disk". Findings: Deposition of the multicomponent coatings with the PVD method, on tools made from sialon's ceramics, results in the increase of mechanical properties in comparison with uncoated tool materials, deciding thus the improvement of their working properties. Practical implications: The multicomponent coating carried out on multi point inserts (made on sintered sialon's ceramics) can be used in the pro-ecological dry cutting processes without using cutting fluids. However, application of this coating to cover sialon ceramics demands still both elaborating and improvement adhesion to substrates in order to introduce these to industrial applications. Originality/value: The paper presents some researches of multicomponent coatings deposited by PVD method on sialon tool ceramics.

2

Problematyka oceny mikrotwardości cienkich powłok wytworzonych metodą łukowo-plazmową

Kupczyk M., Jakrzewski D., Libuda P., Cieszkowski P.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Budowa Maszyn i Zarządzanie Produkcją

|

2005

|

Nr 2

43-52

PL

W artykule opisano zastosowana w badaniach mikrotwardości metodę łukowo-plazmową (zaliczaną do techniki PVD) z uwzględnieniem roii plamki katodowej oraz tworzenia się fazy mikro-kropelkowej. Wskazano zalety oraz wady tej metody i związane z nimi trudności precyzyjnej oceny mikrotwardości powłok. W dalszej części przedstawiono eksperymentalnie sprawdzone przez autorów artykułu procedury przygotowania powierzchni próbek i pomiaru mikrotwardości powłoki.

3

Twarde powłoki na narzędzia skrawające do obróbki materiałów drewnopochodnych

Siemiaszko D., Rosiński M., Michalski A., Miklaszewski S.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 6

571-574

PL

W pracy prezentowane są wyniki badań trwałości ostrzy skrawających, pokrywanych azotkiem boru oraz stopowym azotkiem tytanu podczas frezowania płyty wiórowej. Powłoki nakładano metodą impulsowo-plazmową (PPD). Badania składu fazowego powłok azotku boru przeprowadzone za pomocą spektrometru ramanowskiego wykazały obecność dwóch faz: c-BN i h-BN. W badaniach skrawalnościowych uzyskano wzrost trwałości ostrzy pokrytych warstwą azotku boru o około 400% oraz około 250% dla frezów pokrytych stopowym azotkiem tytanu.

EN

The paper presents the results of examinations of the service life of cutting edges coated with boron nitride and alloyed titanium nitride, intended for cutting chipboards. The coatings were deposited by the pulse plasma method (PPD). The phase composition of the boron nitride coatings was examined with a Raman spectrometer. The phases identified were: c-BN and h-BN. The cutting tests showed a 400% prolongation of the service life of the tools coated with boron nitride and a 250% prolongation in tools coated with alloyed titanium nitride.

4

Twarde powłoki na bazie azotków oraz faz międzymetalicznych wytwarzane laserem impulsowym w aspekcie ich perspektywicznych zastosowań

Major B., Mróz W., Bonarski J., Jelinek M., Lackner J., Waldhauser W.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 6

527-529

PL

Prowadzono badania powłok z faz międzymetalicznych przy ablacji z wykorzystaniem lasera ekscymerowego KrF z tarczy wytworzonych na drodze metalurgicznej z faz typu FeAl i Ni3Al. Powłoki z azotku tytanu wytworzone zostały metodą PLD z zastosowaniem lasera Nd:YAG przy ablacji z tarczy tytanowej w atmosferze azotu oraz nanoszono je na podłoże ze stali ferrytycznej oraz z poliuretanu. Osadzanie prowadzono w położeniu tak prostopadłym do odparowanej na drodze ablacji strugi, jak również równoległym do jej osi. Analizowano morfologię powłoki na mikroskopie SEM oraz AFM. Dokonano pomiarów tekstury oraz wartości naprężeń własnych.

EN

Examinations of intermetallics coatings produced by ablation of the FeAl and Ni3Al targets obtained by conventional metallurgy were performed. Titanium nitride coatings were fabricated by PLD using Nd:YAG laser on both metallic (ferritic steel) and polyurethane substrates by ablation of pure titanium in nitrogen environment. On-axis and off-axis geometry of deposition on metallic substrate was applied. Study of morphology using SEM and AFM was performed. Texture studies as well as residual stresses measurements were carried out.

5

Brittleness of hard, wear-resistant coatings

Kupczyk M., Jóźwiak K., Lejwoda A., Mesmacque G., Michalski A.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

2002

|

Vol. 22, Nr 2

267-276

EN

In the work the brittleness study of BN coatings deposited by pulse-plasma method (PPD) on cutting edges made of cemented carbides is presented. Influence of selected technological parameters of BN formation by pulse-plasma method taking into account the method of substrate preparation and discharge voltage are shown. Usefulness of Palmqvist's method for measurement of coating susceptibility to brittle cracking has been confirmed.

PL

W artykule przedstawiono badania kruchości powłok BN osadzonych metodą impulsowo--plazmową (IP) na ostrzach skrawających z węglików spiekanych. Przeanalizowano wpływ wybranych parametrów technologicznych procesów wytwarzania powłok azotku boru metodą IP na ich kruchość z uwzględnieniem sposobu przygotowania podłoża i zastosowanego napięcia wyładowania. Uzyskano potwierdzenie przydatności metody Palmqvista do pomiarów podatności materiałów powłokowych na kruche pękanie.

6

Metodyka badania właściwości tribologicznych powłok nanoszonych techniką PVD.

Michalczewski R., Piekoszewski W., Szczerek M., Tuszyński W., Wulczyński J.

Inżynieria Materiałowa

|

2000

|

R. XXI, nr 6

344-348

PL

W wyniku przeprowadzonej analizy dostępnej literatury stwierdzono, że na wyniki badań tribologicznych cienkich, twardych powłok nanoszonych techniką PVD mają znaczący wpływ następujące czynniki: - podłoże (twardość, chropowatość), - grubość powłoki, - rodzaj ruchu (poślizg lub toczenie), - warunki testu (rodzaj materiału przeciwpróbki, wilgotność powietrza otaczającego, prędkość poślizgu, obciążenie, temperatura otoczenia, poziom drgań węzła tarcia). Praktycznie oznacza to, że można ze sobą porównywać tylko te wyniki, które uzyskane zostały w takich samych, bądź zbliżonych warunkach. W związku z tym opracowano metodykę badań tribologicznych cienkich, twardych powłok nanoszonych techniką PVD, ściśle definiując praktycznie wszystkie omawiane czynniki. Wybrano skojarzenie kula-tarcza pracujące w warunkach tarcia technicznie suchego. Badana powłoka TiN naniesiona została na stalową tarczę (stal WCL, twardość 50 HRC) i miała grubość 2 mikrometry. Do obracającej się w płaszczyźnie poziomej tarczy dociskana jest przeciwpróbka, czyli kulka wykonana z Al2O3. Parametry badań przyjęto w oparciu o normy ASTM G 99-90, DIN 50324 oraz założenia programu VAMAS TWA1. W badaniach wykorzystano urządzenie do precyzyjnego testowania cienkich powłok, oznaczone T-10. Zostało ono opracowane i jest wytwarzane w ITeE w Radomiu. Wykorzystując opracowaną metodykę zbadano także inne powłoki nanoszone techniką PVD, tj. CrN oraz Ti(C,N). Stwierdzono, że najlepszymi waściwościami przeciwzużyciowymi charakteryzuje się powłoka CrN, zaś najgorszymi - Ti(C,N). Prace wykonano w ramach projektu pt. "Badania porównawcze tribologicznych własności powłok przeciwzużyciowych" - program COST Akcja 516 Tribology.

EN

As a result of an overview of the literature, it is apparent that all of the below factors have a significant effect on the friction coefficient and/or wear obtained for thin hard coatings deposited by the PVD process: - substrate (hardness, roughness), - coating thickness, - kind of motion (sliding or rolling), - test conditions (counterbody material, air relative humidity, sliding speed, load, ambient temperature, friction pair vibrations). This practically means that only results obtained under identical or close test conditions are comparable. Taking the above conclusions into consideration, the authors have elaborated a method for tribological testing of thin hard coatings deposited by the PVD process. They have precisely defined almost all the mentioned factors. The authors chose the unlubricated ball-on-disk tribosystem. The investigated 2 micrometers thick TiN coating was deposited on the steel disk (WCL steel, hardness HRC 50). The counterbody, i.e. Al2O3 ball was pressed against the disc rotating in the horizontal plane. The test conditions generally conformed to the ASTM G 99-90 and DIN 50324 standards as well as VAMAS TWA1 project. The experiments were conducted using a ball-on-disc tribotester, known as T-10, intended for precise investigation of thin hard coatings. The T-10 tester has been designed and is manufactured at ITeE in Radom. The authors employed the developed method to investigate other PVD coatings, i.e. CrN and Ti(C,N). It was shown that CrN coatings exhibit much better antiwear properties than TiN, and Ti(C,N) - worse. This work has been carried out within the framework of the project: 'Comparison of tribological properties of ceramic coatings including studies of the repeatability of tests' - COST Action 516 Tribology.

7

Pomiar współczynnika przewodzenia ciepła twardych powłok jedno- i wielowarstwowych metodą kamery zmiennotemperaturowej.

Kula P., Jakubowski K., Siniarski D.

Inżynieria Materiałowa

|

1999

|

R. XX, nr 5

499-502

PL

W pracy przedstawiono wyniki aktualnie prowadzonych badań zmierzających do opracowania metody pomiaru współczynnika przewodnictwa cieplnego twardych powłok mono i wielowarstwowych. Metoda kamery zmiennotemperaturowej opiera się na bezkontaktowym, pośrednim pomiarze temperatury powierzchni próbki przez pomiar parametru sieci krystalicznej metodą dyfrakcji promieni rentgenowskich. Próbka w trakcie pomiaru znajduje się w kamerze zmiennotemperaturowej, dzięki czemu możliwe jest kontrolowanie ilości ciepła do niej dostarczanego. Analiza i interpretacja uzyskanych doświadczalnie wyników odbywa się przez porównanie z matematycznym modelem przepływu ciepła przez kamerę zmiennotemperaturową i próbkę. W pracy zamieszczono wyniki pomiarów i symulacji komputerowych przepływu ciepła przez powłoki mono i wielowarstwowe wykonane metodą łukową na podłożu z żelaza Armco. Opracowany model numeryczny pomocny będzie przy projektowaniu twardych powłok odpornych na zużycie na narzędzia skrawające.

EN

In this paper the result of present works that aim to formulate a model to measure the thermal conduction coefficient of hard multilayer coatings, are presented. The variable-temperature camera method is based on the non-contact, indirect temperature measurement of sample's surface by the measuring the lattice parameter with use of X-ray diffraction. The specimen during measurement is placed inside the camera, what allows control the amount of supplied heat. The analysis and interpretation of the obtained result goes on by the comparison to the mathematical model of heat transfer through variable-temperature camera and sample. The results of measurements and computer simulation of heat transfer through the mono and multilayers coatings deposited by Arc-PVD method on the ARMCO substrates are discussed in the present paper. The elaborated numerical model will be helpful to project the hard, wear resistant coatings for cutting tools.

8

Influence of the hard edge coating on the cutting temperature

Brukwicki J., Wieczorowski K.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

1999

|

Vol. 19, Nr 2

9-14

PL

W pracy przedstawiono analizę wartości i rozkładu temperatury w strefie kontaktu narzędzia z przedmiotem obrabianym. Badania wykonano podczas toczenia dwóch rodzajów stali konstrukcyjnej: 55 oraz 1H18N9T narzędziem nie pokrytym węglikiem spiekanym HlOS oraz narzędziem pokrytym powłokami azotków tytanu i cyrkonu. Wyznaczono średnią temperaturę skrawania, pozwalającą na ocenę skuteczności ochrony ostrza przez badane rodzaje powłok, oraz temperaturę lokalną, punktową w głąb węglika spiekanego (prostopadle do powierzchni natarcia), pozwalającą na ocenę rozkładu temperatury w narzędziu skrawającym.

EN

The value and distribution of the cutting temperature Os in the contact zone of the tool with workpiece have been analysed. Tests were performed during cutting processes of two constructional steels: 55 and 1H18N9T using tools with different coatings and the uncoated sintered carbides HlOS. One determined average cutting temperature, which gave the basis of assessment of the effectiveness of the particular kind of coatings and local temperature, giving a picture of the distribution of cutting temperature.

9

Wear resistance of hard coatings on different steel substrate.

Skorič B., Kakas D.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

1998

|

Vol. 33, nr 2

293-300

EN

Hard coatings like TiN or TiAlN, deposited by sputtering processes are widely used for the wear protection of tool and machine parts. The optimization procedure for coated parts could be more effective, knowing more about the fundamental physical and mechanical properties of a coating. Magnetron sputtering as a PVD technique has specific advantages for the deposition of complex coating materials because of making posiible to produce different type of surface layers. To enhance the adhesion of the coating a plasma nitriding, conventional and on low pressure, of substrates is used. In this case plasma nitriding, plasma nitriding at low pressure, plasma single layers (TiN or TiAlN) and combined plasma technologies (PN/TiN or PNlp/TiAlN) were used to produce different surface on steels to reach optimal quality of surface.

PL

Twarde powłoki, jak TiN oraz TiAlN osadzone w procesie rozpylania są szeroko używane jako ochrona przed zużyciem narzędzi i maszyn. Procedury optymalizacyjne dla elementów z powłokami mogą być bardziej efektywne pod warunkiem znajomości podstawowych własności fizycznych i mechanicznych powłok. Magnetronowe napylanie znane jako technika PVD ma specyficzne zalety w nakładaniu złożonych materiałów, ponieważ umożliwia wytwarzanie różnych rodzajów warstw powierzchniowych. W celu zwiększenia adhezji powłoki stosuje się plazmowe azotkowanie podkładu zarówno konwencjonalne, jak i przy niskim ciśnieniu. W tym przypadku użyto azotkowania plazmowego, azotkowania plazmowego pod obniżonym ciśnieniem, plazmowej pojedynczej warstwy (TiN lub TiAlN) i kombinowanej technologii plazmowej (PN/TiN lub PNNlp/TiAlN) w celu wytworzenia różnych powierzchni na stalach dla uzyskania optymalnej jakości powierzchni.

10

Naprężenia występujące w twardych powłokach osadzonych na ostrzach skrawających metodami PVD

Kupczyk M.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

1998

|

Vol. 18, nr 2

159-166

PL

W artykule podjęto próbę syntetycznego ujęcia zagadnienia naprężeń występujących w twardych powłokach przeciwzużyciowych wytwarzanych ostrzach narzędzi skrawających metodami fizycznego osadzania z pary (PVD). Omówiono czynniki wpływające na, stan naprężeń oraz warunki kształtowania go.

EN

In the work an attempt to synthesis of stress problem in hard, wear resistant coatings produced on cutting tool edges by using the physical vapour deposition (PVD) method is presented. Factors influenced on stress state and conditions of its forming are also discussed.