Powłoki typu duplex TiN-Si3N4/TiN na węglikach spiekanych

• Autorzy: Mania, R. , Morgiel, J. , Dąbrowski, M. , Grzonka, J.

Warianty tytułu

EN

Duplex coatings TiN-Si3N4/TiN on sintered carbides

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zaprezentowano sposób otrzymywania powłok typu duplex na nożach frezerskich z węglików spiekanych. Warstwę podłożową z azotku tytanu nanoszono techniką łukową na stanowisku PUSK-83. Warstwę wierzchnią złożoną, zawierającą nanokrystaliczny azotek tytanu z amorficznym azotkiem krzemu, nanoszono planarnym magnetronem. Target magnetronu wykonano ze specjalnego spieku zawierającego 96% at. Ti i 4% at. Si. Spiek otrzymano metodą prasowania na gorąco. Wykonano badania mikrostruktury warstw przy użyciu transmisyjnego mikroskopu elektronowego o wysokiej zdolności rozdzielczej. Stwierdzono, że otrzymana powłoka charakteryzuje się dużą mikrotwardością bliską 30 GPa. Potwierdzono współzależność między trwałością ostrzy pokrytych płytek frezerskich TPKN 1603PPR SM25T/P25 a mikrotwardością warstwy.

EN

The method of the duplex coatings obtaining on sintered carbide inserts was presented in the paper. The base layer had been obtained by the arc PVD method with the PUSK-83. The external layer of nanocristalline titanium nitride with amorphous silicone nitride had been sputtered with the planar magnetron. The magnetron target had been made of the titanium silicon sinter containing 96% at. of Ti and 4% at. of Si. The sinter was obtained by hot pressing method. The microstructure investigation with high resolution transmission electron microscope was performed. The obtained coating is characterized by high micro-hardness, close to 30 GPa. Trial runs were performed for TPKN 1603PPR SM25T/P25 inserts. Correlation between wear of the investigated inserts and the hardness of the coating had been proven.

Słowa kluczowe

PL

powłoki Duplex; azotek tytanu (TiN); azotek krzemu; węgliki spiekane

EN

duplex coatings; titanium nitride; silicon nitride; sintered carbides

• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 48, nr 10
• Strony: 45-46
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Mania, R.

autor

Morgiel, J.

autor

Dąbrowski, M.

autor

Grzonka, J.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Kraków

Bibliografia

• [1] Hoy R., Kamminga J. D., Janssen G. C. A. M.: Scratch resistance of CrN coatings on nitreded steel. Surface & Coatings Technology 200 (2006) 3856-3860.
• [2] Sang Yul Lee: Mechanical properties of TiNx/Cr1-xN thin films on plasma nitriding-assisted AISI H13 steel, Surface & Coatings Technology 193 (2005) 55-59.
• [3] Huang S. W., Amandi M., Brandt M.: Evaluation of duplex coatings produced with a pulsed Nd:YAG laser and filtered arc. Surface & Coatings Technology 153 (2002) 31-39.
• [4] Rudenja S., Leygraf C., Pan J., Kulu P., Talimets E., Mikli V.: Duplex TiN coatings by arc plating for increased corrosion resistance of stainless steel substrates. Surface & Coatings Technology 114 (1999) 129-136.
• [5] Dąbrowski M., Mania R., Rutkowska A.: Wielowarstwowe powłoki na płytkach wieloostrzowych z węglików spiekanych. Inżynieria Materiałowa, 24(2003) 442-444.
• [6] Dąbrowski M., Mania R., Rutkowska A.: Wieloskładnikowe warstwy azotkowe nanoszone techniką łukową na stal szybkotnącą. Ceramics, 66 (2001) 935-940.
• [7] Mania R., Dąbrowski M., Rutkowska A.: Ceramiczne powłoki na narzędziach skrawających. Materiały Ceramiczne, 66 (2004) 71-75.
• [8] Morgiel J., Mania R., Major Ł., Grzonka J.: Elaboration of magnetron deposited conditions of c-TiN/a-Si3N4 nanocomposite coatings. Problemy Eksploatacji, 61(2006) 33-42.
• [9] Morgiel J., Mania R., Grzonka J., Major Ł.: Mikrostruktura nanokompozytowych krystaliczno-amorficznych warstw nc-TiN/a-Si3N4 otrzymanych z wykorzystaniem magnetronu. Prace Konferencji Metalurgia 2006, ss. 793-802, wyd. "Akapit" Kraków 2006.
• [10] Morgiel J., Mania R., Rakowski W., Kot M., Zimowski S., Mars K., Grzonka J.: Struktura i właściwości mechaniczne powłok nc-TiN/a-Si3N4 nanoszonych techniką magnetronową. Materiały Krakowskiej Konferencji Młodych Uczonych. Pro Futuro 2006 ss. 105-114 wyd. AGH Kraków 2006.
• [11] Morgiel J., Zimowski S., Mania R., Kot M., Grzonka J., Major Ł.: Microstructure and mechanical properties of nanocomposite nc-TiN/a-Si3N4 coatings on stainless and high speed steels. Inżynieria Materiałowa, (in press).
• [12] Morgiel J., Mania R., Grzonka J., Wierzchoń T., Pomorska M., Rakowski W.: Application of nanocomposite nc-TiN/a-Si3N4 surface layers in duplex coatings on stainless and high speed steels. Inżynieria Materiałowa (in press).