Badanie powłok azotku tytanu przy użyciu próby zarysowania.

• Autorzy: Szudrowicz, M. , Betiuk, M. , Janowski, S.

Warianty tytułu

EN

Investigation of the TiN coatings by the scratch test.

• Konferencja: IV Ogólnopolska Konferencja Naukowa 'Obróbka powierzchniowa', 5-8 października 1999 r., Kule k/Częstochowy
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zbadano wpływ parametrów procesu osadzania powłoki TiN (polaryzacji podłoża i czasu procesu), na obciążenie krytyczne, mierzone podczas próby zarysowania. Powłoki osadzano przy czterech różnych wartościach polaryzacji podłoża: -50, -100, -200, -400 V, w ciągu 5 minut oraz dodatkowo dla polaryzacji -50 V i -200 V, w czasie 10 i 15 minut. Topografię powierzchni powłok analizowano przy użyciu mikroskopu skaningowego i profilometru. Obciążenie krytyczne zmniejsza się przy wzroście polaryzacji i wzrasta ze wzrostem grubości powłok. Obciążenie krytyczne, często określane jako adhezja powłoki do podłoża, jest zmierzoną odpornością powłoki na odkształcenia. Mierzona głębokość rys w miejscu uszkodzenia ma stałą wartość, można przypuszczać, że istnieje odkształcenie krytyczne, po przekroczeniu którego w powłoce inicjowane są pęknięcia. Wyniki zostały sprawdzone dla powłok o jednakowej grubości.

EN

The influence of TiN deposition parameters (substrate bias and coating thickness) on the critical normal force, obtained during scratch testing has been studied. Four different values of substrate bias (-50, -100, -200, -400 V), during five minutes were used. Additionally, for substrate bias -50 V and -200 V, coatings were deposited during 10 and 15 minutes. The surface topographies were characterised using scanning electron microscopy and 3D profilometry. The critical normal force decreases with increasing substrate bias and increase with increasing coatings thickness. The critical normal force, frequently defined as adhesion between coating and substrate, there is a measure of ability of the coating to resist deformation. Measured depth of scratches in the damage places, have constant value, so the presumption is that, exist critical deformation which generate coating cracks. Results were obtained for equal coatings thickness.

Słowa kluczowe

PL

azotek tytanu (TiN); powłoka; próba zarysowania; obciążenie krytyczne; polaryzacja podłoża; grubość powłoki; topografia rysy; adhezja

EN

titanium nitride; coating; scratch test; critical normal force; substrate bias; coating thickness; scratch topography; adhesion

• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 1999
• Tom: R. XX, nr 5
• Strony: 467-469
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Szudrowicz, M.

• WITPiS

autor

Betiuk, M.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

autor

Janowski, S.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

Bibliografia

• [1] Bienk E. J., Reitz H., Mokkelsen N. J.”Wear and friction proerties of hard PVD coatings” Surface and Coatings Technology, (1995) 76-77
• [2] Valvoda V. „Structure of TiN coatings” Surface and Coatings Technology, (1996) 80
• [3] Hogmark S., Hedenqvist P., Jacobson S.”Tribological properties of thin hard coatings: demands and evaluation” Surface and Coatings Technology, (1997) 90
• [4] Straus J. „ Naparowywanie łukowe azotków tytanu”. Przegląd Mechaniczny, (1989) 1
• [5] Stephanopoulos N., Beillido-Gonzalez V., Hopper B., Teer D.G. ”Tangential force analysis during a scratch test”, Societe Tribologique de France 1995
• [6] Bull S. J. „Failure modes in scratch adhesion testing” Surface and Coatings Technology, (1991) 50
• [7] Bromark M., Larsson M., Hedenqvist P., Olsson M., Hogmark S. Influence of substrate surface topography on the critical normal force in scratch adhesion testing of TiN-coated steels” Surface and Coatings Technology (1992) 52
• [8] Takadoum J., Houmid Bennani H. „Influence of substrate roughness and coating thickness on adhesion, friction and wear of TiN films” Surface and Coatings Technology (1997) 96
• [9] Darbeida A., Stebut J. „Demarche experimentale de caracterisation tribologique des surfaces. Interets pratiques pour des applications de revetements de sutface” Societe Tribologique de France 1995