Metody modyfikacji powierzchni narzędzi ze stali szybkotnącej do obróbki drewna oraz materiałów drewnopodobnych

• Autorzy: Fijałkowski, M. , Rożek, Z. , Batory, D. , Louda, P.

Warianty tytułu

EN

Modification methods of surface of high speed cutting steel tools for wood and wood like materials machining

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy jest charakterystyka cienkich warstw naniesionych na powierzchnię narzędzi wykonanych ze stali szybkotnącej metodami: RF PACVD oraz RF PACVD/MS. Warstwa azotowana wytworzona została za pomocą technologii RF PACVD z plazmy wyładowania częstotliwości radiowej, natomiast proces RF PACVD/MS zakłada syntezę warstwy diamentopodobnej w procesie rozpylania magnetronowego oraz dysocjacji węglowodorów w polu wysokiej częstotliwości. Morfologia powierzchni oraz grubość wytworzonych warstw została scharakteryzowana za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) oraz mikroskopii świetlnej. Adhezję warstwy węglowej do stalowych podłoży określono za pomocą metody rysy. Przeprowadzone zostały pomiary twardości oraz właściwości tribologicznych. Współczynnik tarcia oraz odporność na ścieranie wyznaczone zostały metodą kulka-krążek z zastosowaniem kulki ceramicznej ZrO2, natomiast twardość zbadano techniką nanoindentacji. Uzyskane wyniki badań laboratoryjnych potwierdzają wysoki potencjał aplikacyjny zastosowanych technologii w obróbce drewna oraz materiałów drewnopodobnych.

EN

The main aim of work is the characteristics of layers deposited onto surfach of high speed cutting tools using RF PACVD and RF PACVD/MS methods. RF PACVD technology was used to synthesize nitrided layers using radio frequency plasma discharge, whereas RF PACVD/MS technology assumes the deposition of a-C:H/Ti gradient layers using the magnetron sputtering of Ti cathode and dissociation of hydrocarbons in high frequency electromagnetic field. Morphology and thickness of deposited layers was investigated using scanning electron microscopy (SEM) and light microscopy. Adhesion measurements of carbon layers was performed using the scratch test method. Tribological features of both types of layers were investigated with use of the ball-on-disc method where as the counterpart material ZrO2 ceramic ball was used. Hardness measurements were made using the nanoindentation method. Obtained laboratory investigation results prove the possibility of application of both technologies in wood and wood like materials machining industry.

Słowa kluczowe

PL

narzędzia do obróbki drzewa; tarcie; cienkie warstwy

EN

wood machining tools; friction; thin layers

• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 31, nr 4
• Strony: 949-952
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Fijałkowski, M.

autor

Rożek, Z.

autor

Batory, D.

autor

Louda, P.

• Zakład Inżynierii Biomedycznej, Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Łódzka,

Bibliografia

• [1] Djouad M. A, Beer P., Marchal R., Sokolowska A., Lambertin M., W. Precht W., Nouveau C.: Antiabrasive coatings: application for wood processing. Surface and Coatings Technology 116-119 (1999) 508-516.
• [2] Beer P., Djouadi M. A., Marchal R., Sokolowska A., Lambertin M., Czyzniewski A., Precht W.: Antiabrasive coatings in a new application – wood rotary peeling process. Vacuum 1-2 (1999) 363-366.
• [3] Faga M. G., Settineri L.: Innovative anti-wear coatings on cutting tools for wood machining. Surface and Coatings Technology 6 (2006) 3002-3007.
• [4] Beer P., Rudnicki J., Ciupinski L., Djouadi M. A., Nouveau C.: Modification by composite coatings of knives made of low alloy steel for wood machining purposes. Surface and Coatings Technology 174-175 (2003) 434-439.
• [5] Pinheiro D., Vieira M. T., Djouadi M. A.: Advantages of depositing multilayer coatings for cutting wood-based products. Surface and Coatings Technology 203 (2009) 3197-3205.
• [6] Labidi C., Collet R., Nouveau C., Beer P., Nicosia S., Djouadi M. A.: Surface treatments of tools used in industrial wood machining. Surface and Coatings Technology 200 (2005) 118-122.
• [7] Endler I., Bartsch K., Leonhardt A., Scheibe H. J., Ziegele H., Fuchs I., Raatz C.: Preparation and wear behaviour of woodworking tools coated with superhard layers. Diamond Relat. Mater. 8 (1999) 834-839.
• [8] Batory D., Cłapa M., Mitura S.: Warstwy gradientowe wytwarzane w plazmie RF PACVD z udziałem rozpylania magnetronowego. Inżynieria Materiałowa 5 (2006) 868-870.
• [9] Cłapa M., Batory D.: Improving adhesion and wear resistance of carbon coatings using Ti:C gradient layers. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 1-2 (2007) 415-418.
• [10] Batory D., Blaszczyk T., Clapa M., Mitura S.: Investigation of anti-corrosion properties of Ti:C gradient layers manufactured in hybrid deposition system. Journal of Materials Science 10 (2008) 3385-3391.