W pracy opisano urządzenie oraz przedstawiono procedury wytwarzania powłok TiN i CrN, metodami impulsowego reaktywnego rozpylania magnetronowego (MAG) oraz katodowego odparowania łukowego (ARC), na stali X6CrNiTi18-10, która jest często wykorzystywana do wytwarzania elementów maszyn narażonych na zużycie przez kawitacje. Scharakteryzowano skład chemiczny, strukturę, mikrostrukturę oraz właściwości mechaniczne i adhezje powłok. Badania odporności na zużycie przez kawitacje stali X6CrNiTi18-10 oraz wytworzonych na niej powłok TiN i CrN przeprowadzono na stanowisku przepływowym ze szczelinowym wzbudnikiem kawitacji i wodą wodociągową jako czynnikiem roboczym. Stwierdzono, że w zależności od rodzaju powłoki, okres inkubacji ich uszkodzeń, a także zużycie mogą być do 100 % mniejsze niż stali niepokrytej. Analiza z wykorzystaniem mikroskopii skaningowej wskazuje, że proces niszczenia powłok przez kawitacje następuje głównie w wyniku ich pękania i wykruszania, spowodowanych w znacznym stopniu odkształceniem plastycznym podłoża. Jak należało oczekiwać, głównymi czynnikami determinującymi odporność systemu twarda powłoka-podłoże na zużycie przez kawitacje, są adhezja i twardość powłoki oraz twardość podłoża.
EN
An equipment and methods for TiN and CrN deposition by pulse reactive magnetron sputtering (MAG) and cathodic arc evaporation (ARC) on X6CrNiTi18-10 steel, often used for manufacturing the machine elements exposed to a risk of cavitation wear, are presented in this work. Chemical composition, structure, microstructure and mechanical properties of coatings are characterized (Tab. 2 and 3, Fig. 3). Experimental investigations on the resistance of X6CrNiTi18-10 steel with TiN and CrN coatings to cavitation wear were carried out on a flow stand with a slotted cavitator using municipal water as a working medium. It was found that depending on a type of coatings the period of incubation of wear and total wear maybe to 100 % lower than uncoated steel (Fig. 4) An analysis using the scanning electron microscopy revealed that the process of coatings failure due to cavitation was affected by their cracks and followed by chipping, which was mainly caused by plastic deformation of substrate (Fig. 6). It was to expect, that the very important factors determined cavitation wear resistance of hard coating/substrate system are hardness and adhesion of coating and hardness of substrate.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W wyniku naniesienia na elementy trące twardej, cienkiej powłoki TiN uzyskiwany wzrost odporności na zacieranie węzła tarcia wiąże się z niebezpieczeństwem zmniejszenia jego powierzchniowej trwałości zmęczeniowej, czyli skrócenia czasu do wystąpienia formy zużywania zwanej pittingiem. W pracy przedstawione zostały wyniki badań powierzchniowej trwałości zmęczeniowej elementów z powłoką TiN przeprowadzone zgodnie z normą IP 300/82. Węzeł tarcia smarowano olejami zawierającymi pakiety dodatków typu AW lub EP. Ślady tarcia poddano obserwacji z użyciem skaningowego mikroskopu elektronowego oraz mikroskopii optycznej. Przeprowadzono analizę składu warstwy wierzchniej techniką EDS. Z przeprowadzonych badań tribologicznych wynika, że dodatki smarnościowe typu AW i EP mogą powodować wzrost powierzchniowej trwałości zmęczeniowej elementów pokrytych powłoką TiN.
EN
The results of rolling contact fatigue tests of TiN coated specimens were presented and discussed. TiN coating was deposited using arc-vacuum technique. This coating is commonly applied to increase the resistance to scuffing of lubricated machine parts. The aim of research was to estimate the effect of antiwear (AW) and extreme pressure (EP) oil additives on fatigue life of TiN coated parts. The tests were performed using four ball tester according to IP 300/87 standard. The worn surfaces were observed employing optical microscopy, SEM and analysed using EDS technique. The obtained results indicate that it is possible to increase fatigue life of TiN coated parts trough selection of lubricating additives.
In this paper the results of research concerning comparative evaluation of wear and durability of microdrill blades with and without TiN coating, in the process of microdrilling of plastics, as well as the quality of made holes were presented. To evaluate the wear and durability of microdrills' blades, the index of blade corner wear, the measurement of axial cutting force and drilling length were used. The quality of drilled holes was evaluated on the basis of microscopic images of the edges of the holes on the entry and exit side of the drill. Significant differences were found in the effects of using the compared tools.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących porównawczej oceny zużycia i trwałości ostrza mikrowierteł z powłoką TiN oraz bez niej, w procesie mikrowiercenia tworzyw sztucznych, a także jakością wykonywanych otworów. Do oceny zużycia i trwałości ostrza mikrowierteł posłużono się wskaźnikiem zużycia naroża ostrza, pomiarem osiowej siły skrawania oraz długością wiercenia. Jakość wykonywanych otworów oceniano natomiast na podstawie obrazów mikroskopowych krawędzi otworów od strony wejścia i wyjścia wiertła. Stwierdzono wyraźne różnice w efektach stosowania porównywanych narzędzi.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki stanowiskowych badań weryfikacyjnych, dotyczących wpływu powłoki TiN osadzonej metodą łukowo-próżniową na zdolność do przenoszenia obciążeń przekładni zębatej. Do badań wykorzystano znormalizowaną w wielu krajach metodę wykonywaną za pomocą stanowiska przekładniowego FZG. Badania zostały przeprowadzone dla pary kół stalowych bez powłoki, koła małego stalowego bez powłoki, współpracującego z kołem z naniesioną powłoką TiN oraz pary kół pokrytych TiN. Przekładnię smarowano zanurzeniowe olejem referencyjnym RL-144/4, bez dodatków smarnościowych. W wyniku pokrycia jednego z elementów testowych powłoką TiN uzyskano wzrost obciążenia niszczącego o 2 stopnie w stosunku do kół stalowych bez powłoki, natomiast dla obu kół pokrytych powłoką TiN - o 4 stopnie obciążenia. Zwiększenie odporności na zacieranie warstw wierzchnich współpracujących elementów wynika z ograniczenia skłonności do powstawania sczepień adhezyjnych. Ma to ważkie znaczenie ekologiczne, gdyż umożliwia zwiększenie trwałości węzła tarcia pracującego w smarowanym styku skoncentrowanym bez konieczności stosowania uciążliwych z ekologicznego punktu widzenia dodatków smarnościowych.
EN
The authors show the investigation results of the effect of TiN coating deposited by arc-vacuum method on load-carrying capacity of lubricated gears. The investigations were performed using T-12 (FZG-type) Back to Back Gear Test Rig. The investigations were done for uncoated steel gears and TiN coated gears. The gears were lubricated with RL-144/4 reference (mineral base oil). It is shown that TiN coating, by reducing the tendency to adhesive bonds creation, significantly increases the failure load stage and mitigates scuffing propagation of the tribosystem lubricated with a mineral base oil. By deposition of TiN coatings on one gear, with relation to uncovered gears, an increase by 2 failure load stages was achieved. By deposition of the coating on two gears a increase by 4 stages was achieved. Thus, by deposition of TiN coatings on machine elements (e.g. gears) one can use a base oil for lubricating, avoiding the necessity for employing ecologically harmful lubricating additives.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.