Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Structure and properties of the wear resistant coatings obtained in the PVD and CVD processes on tool ceramics

100%

Dobrzański L. A. , Pakuła D.

Inżynieria Materiałowa

|

2004

|

tom R. XXV, nr 3

568-571

EN

The paper presents investigation results of structure and functional properties of the hard wear resistant coatings obtained in the PVD and CVD processes on the Si3N4 nitride tool ceramics. Examinations of coatings structures were made on the scanning electron microscope (SEM), microhardness tests, coating adhesion to the substrate with the ,,scratch test", and the coatings abrasive resistance ,,pin-on-disc" test. Machining tests results and roughness tests results for the machined grey cast iron surface are also presented. The research carried out proved that depositing the hard, anti wear, multilayer coatings based on the Al2O3 and TiN layers onto the Si3N4 nitride tool ceramics with the PVD method results in obtaining better functional properties like extension of the cutting tool life, than in case of the uncoated nitride ceramics or coated with the PVD coatings and some CVD ones.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań struktury i własności użytkowych twardych przeciwzużyciowych powłok otrzymanych w procesach PVD i CVD na narzędziowej ceramice azotkowej Si3N4. Wykonano badania struktury powłok w skaningowym mikroskopie elektronowym (SEM), badania mikrotwardości, przyczepności powłok do podłoża metodą "scratch test" oraz odporności na zużycie ścierne powłok metodą "pin on disc". Przedstawiono również wyniki testów skrawania oraz wyniki chropowatości obrobionej powierzchni żeliwa szarego. W wyniku przeprowadzonych badań wykazano, że nanoszenie na powierzchnię badanej azotkowej ceramiki narzędziowej Si3N4 metodą CVD twardych, przeciwzużyciowych, wielowarstwowych powłok bazujących na warstwach Al2O3 i TiN powoduje uzyskanie lepszych własności użytkowych, określonych przez wydłużenie okresu trwałości ostrza skrawającego, od własności użytkowych ceramiki azotkowej niepokrywanej oraz pokrytej powłokami PVD i wybranymi powłokami CVD.

2

The mechanical properties of PVD coatings deposited on nitrided CoCrMo alloy

75%

Ortega-Saenz J. A. , Hernandez-Rodriguez M. A. L. , Michalczewski R. , Smolik J. , Szczerek M.

Tribologia

|

2010

|

tom nr 3

173-186

EN

The paper concerns the evaluation of mechanical properties of the composite: 'nitrided layer-PAPVD coating' created on CoCrMo alloy intended for biotribological applications. Five nitriding processes with varying nitriding potential (p(N2/H2) =1.0, 1.5, 2.0, 2.5 and 3.0) were selected for optimising. The modulus of elasticity and nanohardness of nitrided layers were measured by nanoindentation. Cross-sections were examined by means of scanning electron microscopy (SEM) in order to determine the thickness and the uniformity of the affected zone after nitriding. The change in surface roughness was studied with the help of 3D roughness parameters obtained by atomic force microscopy (AFM) and the phase composition was determined by means of X-ray diffraction (XRD). It was found that the most suitable properties of the surface layer were achieved by nitriding at p(N2/H2) = 2.5. CrN as well as multilayer (TiN/CrN)x3 PAPVD coatings were deposited onto the substrates with and without nitiriding for evaluation of the nitriding effect on the adhesion. CoCrMo alloy nitrided sample was included for comparison. All these conditions were characterised by means of AFM, nanohardness, SEM, and scratch test. The duplex technology applied to CoCrMo orthopaedic alloy allows for a significant increase of the adhesion of the PAPVD coatings and the improvement of the load carrying capacity of the CoCrMo orthopaedic alloy.

PL

Artykuł dotyczy oceny mechanicznych właściwości kompozytu warstwa azotowana/powłoka PVD utworzonego na stopie ortopedycznym CoCrMo stosowanym w aplikacjach biotribologicznych. Przeprowadzono optymalizację procesu azotowania dla potencjału azotowego wynoszącego (p(N2/H2) = 1,0, 1,5, 2,0, 2,5 i 3,0). Dla uzyskanych warstw azotowanych wykonano pomiary modułu elastyczności i nanotwardości. W celu oceny grubości i jednorodności uzyskanych warstw wykonano obserwacje mikroskopowe (SEM) przekrojów poprzecznych. Zmiany chropowatości powierzchni zostały ocenione za pomcą stereometrycznych parametrów mierzonych z wykorzystaniem mikroskopii sił atomowych (AFM), natomiast zmiany składu fazowego za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej (XRD). Uzyskane wyniki wskazały, że najkorzystniejsze właściwości warstwy wierzchniej uzyskano dla potencjału p(N2/H2), wynoszącego 2,5. Dokonano oceny wpływu azotowania podłoża na adhezję powłoki CrN oraz (TiN/CrN)x3 osadzanych metodą PAPVD z wykorzystaniem technik AFM, nanotwardościomierza, SEM oraz scratchtestu. Wykazano, że technologia duplex stosowana do ortopedycznego stopu CoCrMo? pozwala na znaczne zwiększenie adhezji powłok PAPVD oraz poprawę jego właściwości przeciwzużyciowych.

3

Podstawowe i wybrane nowe powłoki na narzędzia. Cz. 3

75%

Czechowski K. , Wronska I. , Toboła D.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2015

|

tom nr 5-6

58--63

PL

Na rozwój narzędzi szczególny wpływ mają zarówno obserwowany od wielu lat progres w zakresie materiałów narzędziowych i metod ich otrzymywania, jak i również intensywny, zwłaszcza w ostatnim dziesięcioleciu, rozwój powłok nanoszonych na części robocze narzędzi. W III części artykułu przedstawiono przykłady badań wybranych nowych powłok w aspekcie ich zastosowania na narzędzia do obróbki wiórowej i plastycznej na zimno.

4

Method of Evaluating the Operating Durability of Coatings Based on Current Measurements

75%

Spalik M. , Kucharska B. , Kościelniak B. , Włodarczyk-Kowalska K. , Nolbrzak P.

Logistyka

|

2014

|

tom nr 4

4919--4926, CD6

EN

The work presents the study of coatings made in the process of magnetron sputtering of AISI310S grade chromium-nickel steel. The study covered coatings of the steel’s composition with an additions of 2–5% Si and of 2–5% Al. The coatings provided a resistance element in the electric circuit, and the measurement of their temperature was made by the voltage drop indirect method. It was found that the steel coatings had a resistance of 0.176 Ω within the entire range of testing temperature, and their failure occurred at a temperature of 350oC due to cracking and delamination from the substrate. Introducing the Si or Al addition to the coatings resulted in an increase in coating resistance and temperature stability, to 450 and 400oC, respectively. It was found that the durability evaluation method to influence coatings performance characteristics.

PL

W pracy przedstawiono badania powłok PVD wykonanych w procesie magnetronowego rozpylania stali chromowo-niklowej gatunku X8CrNi25-21. Badano powłoki o składzie stali z domieszkami krzemu 2–5% i aluminium 2–5%. Badano trwałość powłok w temperaturach indukowanych przepływem prądu elektrycznego. Wykazano, że powłoki osadzone na monokrystalicznym krzemie posiadają rezystancję 0,176 Ω, a ich uszkodzenie następuje w temperaturze 3500C. Wprowadzenie do powłok domieszek krzemu lub aluminium powoduje wzrost ich oporności oraz trwałości temperaturowej odpowiednio do 450 i 400o C. Stwierdzono, że metoda oceny trwałości powłok ma wpływ na właściwości eksploatacyjne.

5

The mechanical properties of AlSi coatings made by PVD technology

75%

Kucharska B. , Wróbel-Knysak A.

Mechanik

|

2017

|

tom R. 90, nr 1

66--67

PL

Porównano mechaniczne właściwości (mikrotwardość i test rysy) powłok AlSi wykonanych metodą PVD magnetronowego rozpylania stopów o zawartości 7–20% Si. Większe stężenie Si zwiększało opór odkształcania powłok wyrażony głębokością rysy. Lepsze właściwości mechaniczne miały powłoki ze stopów modyfikowanych TiBAl.

EN

The mechanical properties (microhardness and scratch test) of AlSi coatings made by PVD magnetron sputtering method from alloys with 7-20%Si were compared. Higher concentration of Si increased deformation resistance of the coating, expressed by depth of scratch. Improved mechanical properties had coatings from alloys modified by TiBAl refiner.

6

Powłoki PVD i CVD odporne na ścieranie naniesione na ceramikę narzędziową Si3N4

75%

Pakuła D. , Dobrzański L. A. , Kwaśny W.

Mechanik

|

2005

|

tom R. 78, nr 4

302-308

PL

Przedstawiono szczegółowe wyniki badań struktury i własności wielowarstwowych i wieloskładnikowych powłok PVD i CVD wytworzonych na podłożu z narzędziowej ceramiki azotkowej Si3N4. Omówiono wyniki badań struktury w transmisyjnym i skaningowym mikroskopie elektronowym oraz własności mechanicznych i tribologicznych badanych powłok.

EN

Presented are detailed rresults of research tests carried out on structure and properties of the multilayer and multi component PVD or CVD applied coatings on SiN nitride ceramic tool material surface.

7

Przedłużenie żywotności noży do cięcia rur

75%

Quintero Garza A. , Villarreal Garza M. T. , Arias Herández H. , Haduch Suski Z.

Tribologia

|

2014

|

tom nr 6

127--137

PL

Badania mają na celu zwiększenie trwałości noży do cięcia rur. Średnia trwałość pary noży wynosi około dwie zmiany, po czym następują wykruszenia i zużycie powodujące złą jakość powierzchni cięcia i przestoje linii produkcyjnej. Obecnie noże te są wykonane ze stali D2 (1,5% C, 12% Cr, 1% V). Stal ta jest odporna na zużycie, ale krucha i niezbyt sprawdzająca się w warunkach dynamicznych procesu cięcia. Poszukując poprawy właściwości mechanicznych, a w szczególności lepszej udarności zaproponowano obróbkę kriogeniczną (podzerową), która powinna zwiększyć odporność na ścieranie stali D2 do 10 razy, zmniejszając również jej kruchość. Obróbka podzerowa prezentuje również dobre wyniki w przypadku innych badanych materiałów (S7, H13, M2, Cr8). Dodatkowo dla zwiększenia trwałości noży zastosowano różne pokrycia PVD, które powodują wielokrotny wzrost odporności na zużycie. Badania tribologiczne zostały wykonane na maszynie T-05 (blok on ring) zaprojektowanej i wyprodukowanej w Instytucie Technologii Eksploatacji w Radomiu.

EN

This investigation seeks to increase the lifetime of a couple of cutting blades pipe. The average life of this pair of blades is about two working shifts, and these blades have fracture and wear problems, which result in line stoppage and bad cuts in the pipes. These blades are currently made of D2 steel (1.5% C, 12% Cr, 1% V), which is a strong but brittle steel, and the process is quite fast and is under severe impact conditions. Searching to increase the mechanical properties, such as toughness and impact resistance, the utilization of a cryogenic treatment (sub-zero) has been proposed. The investigated cryogenic treatment increases the wear resistance in steel D2 ten times and also presents good results in other investigated materials (S7, H13, M2, Cr8) applying different PVD coatings in which the lifetime increases to reach 200%. The tribological tests were done with the T-05 (block on ring) equipment designed by the Institute for Sustainable Technologies in Radom, Poland, to analyse the eroded volume for each specimen.

8

Porowatość powłok otrzymywanych różnymi technikami PVD

75%

Rogowska R.

Problemy Eksploatacji

|

2009

|

tom nr 1

177-184

PL

Celem pracy było wyznaczenie porowatości powłok otrzymanych metodą łukowo-próżniową, metodą magnetronową oraz metodą odparowania wiązką elektronową z jonizacją par. Do badań wybrano powłoki z azotków tytanu i chromu, powłoki z tlenków glinu i cyrkonu oraz powłokę z aluminidku niklu. Wykonano elektrochemiczne badania korozyjne w 0,5-molowym roztworze NaCl, a uzyskane wyniki wykorzystano do obliczenia porowatości badanych powłok. Porównano porowatość powłok uzyskanych różnymi technikami PVD.

EN

The aim of this work was to determine the porosity of coatings obtained by arc evaporation, magnetron sputtering, and electron beam deposition. For the sake of this study, three types of coatings were chosen: the titanium and chromium nitride coating, the aluminium, and the zirconium oxide coating, as well as the nickel aluminides coating. An electrochemical corrosive research was performed in a 0.5 molar solution NaCl, and the results were used to calculate the porosity of the studied coatings. Subsequently, the porosity of the coatings obtained by different methods was compared.

9

Właściwości skrawne narzędzi powlekanych metodą PVD z wykorzystaniem filtrowanego łuku

63%

Jemielniak K.

Mechanik

|

2019

|

tom R. 92, nr 4

256

PL

Nowa odmiana fizycznego osadzania z fazy gazowej PVD (physical vapour deposition), polegająca na zastosowaniu filtrowanego łuku FAD (filtered arc deposition), umożliwia uzyskanie powłok o bardzo małej chropowatości, bez kropelek. Otrzymane warstwy wykazują bardzo dużą twardość i lepsze właściwości skrawne przy szybkościowym frezowaniu wstępnie hartowanej stali nierdzewnej.

10

Zwilżalność powłok osadzanych techniką ARC PVD przez zawiesiny grafitowe

63%

Rogowska R. , Smolik J. , Meller A.

Problemy Eksploatacji

|

2010

|

tom nr 1

101-110

PL

W artykule dokonano oceny wpływu różnych powłok PVD na skuteczność zwilżania ich powierzchni cieczami chłodząco-smarującymi wykorzystywanymi w procesie kucia matrycowego na gorąco. Opisano sposób wyznaczania zwilżalności powłok osadzanych metodą PVD na stali gatunku DIN 1.2365. Jako miarę zwilżalności przyjęto kąt zwilżania. Pomiary kąta zwilżania przeprowadzono dla różnych typów zawiesin grafitowych zarówno olejowych, jak i wodnych. Wybrane zawiesiny są powszechnie stosowane w przemyśle jako ciecze chłodząco-smarujące w operacjach kucia na gorąco.

EN

This paper appraises different PVD coatings in respect to their influence on the effectiveness of wetting their surfaces with cooling and lubricating liquids used in the matrix hot forging process. This paper provides a method of determining the wettability of coatings deposited by the PVD method on DIN 1.2365 type steel. Contact angle was adopted as a measure of wettability. It was then measured for several graphite suspensions in both oil and water. The chosen suspensions are commonly used in industry as cooling and lubricating liquids in hot forging operations.

11

Materiałowo-energetyczne podstawy kształtowania charakterystyk tribologicznych układu metal-polimer

63%

Przepiórka J. , Szczerek M.

Tribologia

|

2009

|

tom nr 4

167-177

PL

W artykule przedstawiono metodę zwiększania trwałości polimerowo-metalowych węzłów tarcia. Badania procesów występujących w polimerowo-metalowych węzłach tarcia dowodzą, że współpraca cienkiej polimerowej powłoki z powierzchnią metalową pokrytą powłoką o odmiennych od metalu właściwościach fizykochemicznych pozwala na wyeliminowanie wielu niekorzystnych zjawisk i znaczące złagodzenie negatywnych skutków procesu tarcia.

EN

The paper presents a new method for increasing of service life of the metal-polymer friction pair. The investigation of the processes occurring in polymer/metal friction pairs proves that the interaction of thin polymer coating with metal surface covered by a coating having other physicochemical properties enables the elimination of numerous drawbacks, thus, significantly reducing the negative consequences of the friction process.

12

FEM application for modelling of PVD coatings properties

63%

Śliwa A. , Mikuła J. , Dobrzański L. A.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2010

|

tom Vol. 41, nr 1-2

164-171

EN

Purpose: The general topic of this paper is problem of determining the internal stresses of composite tool materials with the use of finite element method (FEM). The chemical composition of the investigated materials’ core is corresponding to the M2 high-speed steel and was reinforced with the WC and TiC type hard carbide phases with the growing portions of these phases in the outward direction from the core to the surface. Such composed material was sintered, heat treated and deposited appropriately with (Ti,Al)N or Ti(C,N) coatings. Design/methodology/approach: Modelling of stresses was performed with the help of finite element method in ANSYS environment, and the experimental values of stresses were determined basing on the X-ray diffraction patterns. The computer simulation results were compared with the experimental results. Findings: Computer aided numerical analysis gives the possibility to select the optimal parameters for coatings covering in PVD process determining the stresses in coatings, employing the finite element method using the ANSYS software. Research limitations/implications: It was confirmed that using of finite element method in stresses modelling occurring in advanced composite materials can be a way for reducing the investigation costs. In order to reach this purpose, it was used in the paper a simplified model of composite materials with division on zones with established physical and mechanical properties. Results reached in this way are satisfying and in slight degree differ from results reached by experimental method. Originality/value: Nowadays the computer simulation is very popular and it is based on the finite element method, which allows to better understand the interdependence between parameters of process and choosing optimal solution. The possibility of application faster and faster calculation machines and coming into being many software make possible the creation of more precise models and more adequate ones to reality.

13

Nowy sposób antycypowania właściwości trybologicznych systemów polimerowo- metalowych

63%

Szczerek M. , Przepiórka J. , Piekoszewski W.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2009

|

tom R. 106, z. 1-M

323-329

PL

W artykule przedstawiono metodę zwiększania trwałości polimerowo-metalowych węzłów tarcia. Badania procesów występujących w polimerowo-metalowych węzłach tarcia dowodzą, że współpraca cienkiej polimerowej powłoki z powierzchnia metalową pokrytą powłoką o odmiennych od metalu właściwościach fizykochemicznych pozwala na wyeliminowanie wielu niekorzystnych zjawisk i znaczące złagodzenie negatywnych skutków procesu tarcia.

EN

The paper presents a new method for increasing of service life of the metal-polymer friction pair. The investigation of the processes occurring in polymer/metal friction pairs proves, that the interaction of thin polymer coating with metal surface covered by coating having other physicochemical properties enables to eliminate the numerous, mentioned above, drawbacks and by this, significantly reduce the negative consequences of the friction process.

14

Podwyższanie trwałości eksploatacyjnej narzędzi do obróbki drewna

63%

Warcholiński B. , Gilewicz A. , Szymański W. , Pinkowski G. , Olik R.

Inżynieria Powierzchni

|

2011

|

tom nr 2

73-80

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań powłok wielowarstwowych CrCN/CrN o grubości modułu 400 nm i równym podziale grubości warstw CrCN i CrN w module, nanoszonych metodą katodowego odparowania łukowego. Powłoki nakładano na noże, wykonane ze stali SW7M i węglików spiekanych HM, do głowic strugarskich stosowane w obróbce drewna. Powłoki charakteryzują się wysoką twardością, 25 GPa, wysoką przyczepnością do podłoża, około 105 N i stosunkowo niskim współczynnikiem tarcia – 0,5. Wyniki półprzemysłowych badań eksploatacyjnych wskazują na poprawę trwałości narzędzi z powłokami, a także poprawę jakości obrabianego materiału. Badania laboratoryjne właściwości tribologicznych powłok CrN osadzanych na podłożach: ze stali SW7M oraz poddanej azotowaniu stali SW7M wskazują na wyższość kompozytu powłoka-stal azotowana.

EN

The paper presents the results of the tests of CrCN/CrN multilayer coatings with a thickness of module of 400 nm and an equal thickness of the CrN and CrCN layers in a module deposited by cathodic arc evaporation. The coatings were deposited on planer knives from SW7M steel and HM carbide, used in the woodworking. Coatings are characterized by high hardness, 25 GPa, high adhesion to the substrate, about 105 N and a relatively low coefficient of friction - 0.5. Results of semi-industrial tests show an improvement in durability of coated tools, as well as improving the quality of the workpiece. Laboratory studies of tribological properties of CrN coatings deposited on substrates: HS6-5-2 steel and nitrided HS6-5-2 steel show the superiority of the composite system coating PVD-nitrided steel.

15

Analysis of the possibilities of using CrN+a-C:H:W coatings to mitigate fretting wear in push fit joints operating in rotational bending conditions

63%

Kowalski S.

Tribologia

|

2018

|

tom nr 1

45--55

EN

In this article, the results of wear tests of a push fit joint operating in rotational bending conditions have been presented. The assumed operation conditions were similar to those for a real rail vehicle wheel set. Samples made of uncoated C45 steel and those in which shafts were covered with a CrN+a-C:H:W coating were analysed. The push fit joint was loaded with 550 N, and it completed 8x106 cycles. Following wear tests, the macroscopic and microscopic observations of the shaft top layer were conducted to determine the intensity of fretting wear development. The former demonstrated that, in the case of uncoated shafts, wear occurs on either side of the joint, in the form of a maximum 2 mm wide ring. The use of protective coatings significantly reduced damage to the shaft top layer. Traces of fretting wear occur occasionally at the shaft circumference and affect small areas. The microscopic observations and EDS analysis of the chemical composition of the areas affected by fretting demonstrated mainly wear in the form of the build-up of material originating from, first of all, the shearing of sleeve top layer micro-irregularities that underwent plastic deformation and then oxidation.

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań zużyciowych połączenia wciskowego pracującego w warunkach zginania obrotowego. Przyjęte warunki pracy zbliżone były do warunków pracy rzeczywistego zestawu kołowego pojazdów szynowych. Analizie poddano próbki wykonane ze stali C45 bez powłoki oraz próbki, w których wały pokryto powłoką CrN+a-C:H:W. Połączenie wciskowe obciążone zostało siłą 550N i wykonało 8x106 cykli. Po badaniach zużyciowych przeprowadzono obserwacje makroskopowe i mikroskopowe warstwy wierzchniej wałów w celu określenia intensywności rozwoju zużycia frettingowego. Te pierwsze wykazały, że w przypadku wałów bez powłoki zużycie występuje po obu stronach połączenia w postaci pierścienia o maksymalnej szerokości 2 mm. Zastosowanie powłok ochronnych zdecydowanie zmniejszyło uszkodzenia warstwy wierzchniej wałów. Ślady zużycia frettingowego występują sporadycznie na obwodzie wałka i zajmują niewielkie obszary. Obserwacje mikroskopowe oraz analiza EDS składu chemicznego obszarów zajętych przez zjawisko frettingu wykazały w głównej mierze zużycie w postaci nalepów materiału pochodzącego przede wszystkim ze ścinania mikronierówności warstwy wierzchniej tulei, które uległy deformacjom plastycznym, a następnie utlenieniu.

16

On-line wear characterization of TiN- and CrN-coated DIN115CrV3 steel for cutting tools application

63%

Oteyaka M. O. , Yildirim M. M. , Cakan C.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2014

|

tom Vol. 65, nr 1

24--31

EN

Purpose: This study compares the material removal performance of hardened steels DIN 115CrV3 coated with TiN and CrN using PVD method. Design/methodology/approach: New on-line monitoring wear system, thermal imager, and weight loss method were used to analyze to quantify and compare with uncoated tools. Findings: The results of abrasive wear experiments showed that weight loss increased with an increase in load applied for all tools. The microstructure and chemical analysis of each of the three tools showed some traces of abrasion and galling of Manganium from the workpiece. During abrasion test, thermal imager showed lower heating on the CrN coated tools. On-line wear analysis results show that at the low cutting speed (18 m/min), TiN-coated tools performed a higher wear resistance compared to rivals while at higher cutting speed CrN slightly show superior efficiency. The microstructure analysis of the tools confirmed fracture and galling on each of the tools. Research limitations/implications: For future work, ceramic nano-coating on cutting tools can provide better wear resistance than ceramic micro coating. Practical implications: Involve to use cheaper tools with higher mechanical properties. Usually, the cutting tools made from ceramic coating show an adequate level of wear resistance against the workpiece. Those tools ,with the limited processing, can be used for machining soft steels. Originality/value: New on-line method and thermal imager used in this study and for the first time DIN 115CrV3 was evaluated as cutting tools.

17

Identyfikacja pęknięć zmęczeniowych elementów z powłokami PVD, pracujących w systemach tribologicznych

63%

Piekoszewski W. , Szczerek M.

Diagnostyka

|

2010

|

tom nr 4(56)

75-81

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu nowych technologii (PVD) konstytuowania warstw wierzchnich wysokoobciążonych elementów maszyn na ich powierzchniową trwałość zmęczeniową. Zbadano typowe powłoki stosowane na narzędzia skrawające TiN, CrN oraz powłoki niskotarciowe o złożonej strukturze WC/C, MoS2, MoS2/Ti. We wszystkich przypadkach badania skojarzeń powłoka naniesiona była tylko na jeden z elementów testowych (stożek). Badane styki smarowane były olejami: mineralnym wzorcowym, syntetycznym oraz roślinnym. Stwierdzono, że w przypadku smarowania olejem mineralnym praktycznie każdy rodzaj powłoki naniesiony na próbkę obniżał powierzchniowa trwałość zmęczeniową. W przypadku smarowania badanego styku olejami syntetycznym i roślinnym najwyższą trwałość zmęczeniową odnotowano dla węzłów tarcia z elementami z naniesioną powłoka niskotarciową MoS2/Ti, porównywalną z trwałością węzła stalowego smarowanego olejem mineralnym. Ponadto stwierdzono, że na powierzchniową trwałość zmęczeniową badanych skojarzeń bardzo istotny wpływ miał rodzaj oleju bazowego, którym skojarzenia było smarowane, a także fakt, że w przypadku pokrycia powłoką PVD wysokoobciążonego elementu pittingowi ulega element z powłoką, a nie sama powłoka.

EN

The paper presents the results on the effect of application of new PVD technologies deposited on the surface layer of heavy-loaded machine parts on the rolling contact fatigue life. Two kinds of coatings were tested: single TiN, CrN used for cutting tools and low-friction with multilayer structure WC/C, MoS2 and MoS2/Ti. In all tests the coating was deposited only for one rolling element - a cone. The investigated tribosystems were lubricated with mineral base oil, synthetic base oil and refined rapeseed oil. It was stated that for mineral base oil for all coated specimens the fatigue life were shorter than for uncoated parts. In case of lubrication with synthetic oil and vegetable oil the highest fatigue life were measured for MoS2/Ti coating. The durability of the coating was comparable to uncoated parts lubricated with mineral base oil. It was also stated that in case of coated elements the kind of oil base is very important factor influencing the pitting life. Furthermore, in case of heavy-loaded coated element the pitting wear concerns the whole element not only the coating layer.

18

FEM modelling of internal stresses in PVD coated FGM

63%

Śliwa A. , Mikuła J. , Gołombek K. , Dobrzański L. A.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2009

|

tom Vol. 36, nr 1

71-78

EN

Purpose: The general topic of this paper is problem of determining the internal stresses of composite gradient tool materials with the use of finite element method (FEM). The chemical composition of the investigated materials’ core is corresponding to the M2 high-speed steel and was reinforced with the WC and TiC type hard carbide phases with the growing portions of these phases in the outward direction from the core to the surface. Such composed material was sintered, heat treated and deposited appropriately with (Ti,Al)N or Ti(C,N) gradient coatings. Design/methodology/approach: Modelling of stresses was performed with the help of finite element method in PATRAN environment, and the experimental values of stresses were determined basing on the X-ray diffraction patterns. The computer simulation results were compared with the experimental results. Findings: The presented model meets the initial criteria, which gives ground to the assumption about its usability for determining the stresses in coatings, employing the finite element method using the PATRAN software. The computer simulation results correlate with the experimental results. Research limitations/implications: It was confirmed that using of finite element method in stresses modelling occurring in gradient- structured materials can be a way for reducing the investigation costs. In order to reach this purpose, it was used in the paper a simplified model of gradient- structured materials with division on zones with established physical and mechanical properties. Results reached in this way are satisfying and in slight degree differ from results reached by experimental method. However for achieving better calculation accuracy in further researches it should be developed given model which was presented in this paper. Originality/value: Nowadays the computer simulation is very popular and it is based on the finite element method, which allows to better understand the interdependence between parameters of process and choosing optimal solution. The possibility of application faster and faster calculation machines and coming into being many software make possible the creation of more precise models and more adequate ones to reality.

19

Wpływ warunków nanoszenia na własności i wymiar fraktalny topografii powierzchni dwuwarstwowych powłok PVD na spiekanej stali szybkotnącej

63%

Kwaśny W. , Dobrzański L. A.

Mechanik

|

2005

|

tom R. 78, nr 4

328-333

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu parametrów nanoszenia na strukturę, skład chemiczny i fazowy, teksturę, grubość, mikrotwardość oraz wymiar fraktalny topografii powierzchni dwuwarstwowych powłok Ti+TiN, Ti+Ti(C,N), Ti+TiC uzyskanych przez rozpylanie magnetronowe PVD na podłożu ze spiekanej stali szybkotnącej P 6-5-3-8.

20

Struktura i własności powłok PVD na azotowanej stali narzędziowej X37CrMoV5-1 do pracy na gorąco

63%

Dobrzański L. A. , Polok M. , Adamiak M.

Mechanik

|

2005

|

tom R. 78, nr 4

338-343

PL

Przedstawiono wyniki badań własności mechanicznych i tribologicznych przeciwzużyciowych powłok PVD: TiN, CrN i TiN/(Ti,Al)N nałożonych na podłoże z azotowanej plamowo stali do pracy na gorąco typu X37CrMoV5-1. Przedstawiono również strukturę i rozkład twardości warstwy azotowanej.

EN

Presented are results of the research on mechanical and tribological properties of the PVD applied, hard wearing TiN, CrN i TiN/(Ti,Al)N coatings on nitrogen hardened hot work steel X37CrMoV5-1.