Zastosowanie metody elementów skończonych do wyznaczenia powłok PVD

• Autorzy: Dobrzański, L. A. , Śliwa, A. , Sitek, W. , Kwaśny, W.

Warianty tytułu

EN

Application of Finite Element Method to determining the properties of PVD coatings

• Konferencja: Ogólnopolska Konferencja "Nowoczesne Technologie w Inżynierii Powierzchni" (III; 3-6.10.2006; Łódź-Spała, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono zastosowanie metody elementów skończonych do wyznaczania naprężeń własnych występujących w powłokach Ti+ TiN, Ti+Ti(CxNi-x) oraz Ti+TiC, uzyskanych w magnetronowym procesie PVD na spiekanej stali szybkotnącej typu ASP 30. Dla celów symulacji komputerowej naprężeń własnych w powłokach z wykorzystaniem MES opracowano odpowiedni dla analizowanych próbek model, który poddano weryfikacji doświadczalnej dokonując porównania wyników obliczeń z wynikami eksperymentów. Dokładna analiza korelacji wskazała na szczególnie silną zależność pomiędzy naprężeniami własnymi a mikrotwardością oraz pomiędzy mikrotwardością a odpornością erozyjną, co stworzyło warunki do ustalenia zależności pomiędzy wielkością naprężeń własnych, uzyskaną w wyniku symulacji komputerowej, a odpornością erozyjną, będącą istotną własnością użytkową powłok. Ma to niezwykle istotne znaczenie praktyczne, gdyż pozwala na ustalenie przewidywanej odporności erozyjnej powłoki wyłącznie na podstawie wyników symulacji komputerowej dla założonych parametrów procesu wytwarzania powłoki.

EN

The possibility to apply the Finite Element Method to calculate internal stresses which occur in Ti+ TiN, Ti+Ti(CxNi.x) and Ti+TiC coatings obtained in the magnetron PVD process on the sintered high-speed steel of the ASP 30 type. For the purpose of computer simulation of internal stresses in coatings with the use of MES, the correct model of analyzed specimens was worked out and then it was experimentally verified by comparison of calculation results with the results of computer simulation. Accurate analysis of correlations indicated especially strong dependence between internal stresses and microhardness and between microhardness and erosion resistance what created conditions for establishing the dependence between internal stresses obtained in the result of computer simulation and erosion resistance as basic functional quality of coating. It has essential practical meaning because it allows to estimate predictable erosion resistance of coating exclusively on the base of the results of computer simulation for used parameters in the process of coating manufacturing.

Słowa kluczowe

PL

własności powłok PVD; zastosowanie metody elementów skończonych; naprężenia własne; odporność korozyjna

• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 27, nr 5
• Strony: 928-931
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dobrzański, L. A.

autor

Śliwa, A.

autor

Sitek, W.

autor

Kwaśny, W.

• Dobrzański, L.A. - Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych, Politechnika Śląska w Gliwicach

Bibliografia

• [1] L.A. Dobrzański: Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo, WNT, Warszawa, 2002,
• [2] W. Kwaśny, L.A. Dobrzański S. Bugliosi.: Ti+TiN, Ti+Ti (CxN1-x), Ti+TiC PVD coatings on the ASP 30 sintered high speed steel, Journal of Materials Processing Technology y.157-158, (2004), s. 370-379.
• [3] L.A. Dobrzański, W. Kwaśny, Z. Brytan, R Shishkov, B. Tomov: Structure and properties of the Ti+Ti(C,N) coatings obtained in the PVD process on sintered high speed steel, Journal of Materials Processing Technology y.157-158, (2004), s. 312-316.
• [4] L.A. Dobrzański, A.Śliwa, W. Kwaśny: Employment of the Finie Element Method for determining stresses in coatings obtained on high speed steel with the PVD process, Journal of Materials Processing Technology, y.164-165, (2005), s. 1192-1196.