|
|
|
» Twarde powłoki ta-C otrzymane metodą impulsowego katodowego odparowania łukowego
|
|
ADAM GILEWICZ  BOGDAN WARCHOLIŃSKI
Węgiel jest wyjątkowym pierwiastkiem ze względu na występowanie
różnorodnych oddziaływań, które tworzą jego atomy ze sobą
lub z atomami innych pierwiastków. Możliwe hybrydyzacje to liniowa
(sp1), trygonalna (sp2) i tetragonalna (sp3).
W roku 1969 Aisenberg i Chabot [1, 2] otrzymali warstwy diamentopodobne
DLC. Miały one wiele cech naturalnego diamentu,
ale były przeważnie amorficzne. Różnorodność układów technologicznych
i stosowanych technik charakteryzujących powstały materiał
prowadzi do niejednoznacznego ich nazewnictwa (DLC, a-DLC,
a-C, a-C:H, ta-C, a-D, i-C, twardy węgiel itp.), gdzie ta sama nazwa
jest używana dla różnych materiałów lub różnie oznacza się podobne
materiały [3]. Prace Aisenberga zapoczątkowały proces udoskonalania
metod ich nanoszenia zarówno CVD, jak i P[...]
więcej»
w zeszycie
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2010/1
|
|
|
|
|
|
» Badanie stabilności termicznej adhezyjnych powłok przeciwzużyciowych metodą termomechaniczną
|
|
Piotr Myśliński Adam GILEWICZ PAWEŁ KAMASA
Stabilność termiczna podstawowych dla powłok przeciwzużyciowych
właściwości, takich jak twardość i adhezja do podłoża jest
jednym z podstawowych kryteriów oceny, jakim poddaje się tego
typu powłoki.
Przedmiotem badań, w tym zakresie, jest również wpływ odprężania
termicznego na naprężenia własne powłok i ich właściwości
mechaniczne [1].
Niniejsza praca jest prezentacją wdrożonej w Politechnice Koszalińskiej
[2, 3] nowej metody badań stabilności termicznej przeciwzużyciowych
powłok mono- i wielowarstwowych osadzanych
na narzędziach do maszynowej obróbki drewna i metali próżniowoplazmowymi
technikami PVD.
W rozumieniu proponowanego podejścia metodologicznego
przedmiotem badań jest stabilność w funkcji temperatury właściwości
powłok zarówno w ujęciu makro-, jak i mikroskopowym.
Zjawiska makroskopowe dotyczą odporności osadzonych powłok
na degradację mechaniczną (lokalne odpryski i delaminacje) i chemiczną,
natomiast zjawiska mikroskopowe dotyczą aktywowanych
cieplnie zmian struktury powłok i naprężeń własnych [4]. Wartość
naprężeń zależna jest od właściwości fizycznych i koncentracji defektów
struktury powłoki, gdyż wpływają one na mechanizmy narastania
tych naprężeń podczas osadzania powłok [5].
Metoda opracowana została na podstawie dotychczasowych doświadczeń
z realizowanych w kraju i na świecie prac oraz praktycznych
zastosowań ich efektów w następujących zakresach:
- wykorzystania wzoru Stoney’a [6] do wyznaczania zmian naprężeń
własnych w powłokach w badanych fizycznych modelach
podłoże-powłoka w funkcji temperatury [7],
- zastosowania metody wyznaczania naprężeń w powłokach galwanicznych
in situ na podstawie zmian odkształceń liniowych
podłoża wykonanego w kształcie płaskownika [8],
- wykorzystania metod numerycznych do modelowania stanów
naprężeń oraz oddziaływań termomechanicznych w układach
warstwowych [9÷11],
- postępu metodologicznego we wdrażanych do praktyki badawczej
termomechanicznych metod badań materi[...]
więcej»
w zeszycie
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2010/4
|
|
|
|
|
|
» Wpływ zawartości węgla w powłokach CrCN na zużycie cierne – próba optymalizacji
|
|
|
Bogdan Warcholiński Adam Gilewicz Roman Olik Dariusz Lipiński
Twarde powłoki otrzymywane metodą PVD, charakteryzujące się dużą
odpornością na zużycie i korozję powierzchni, są szeroko stosowane
na narzędzia i części maszyn. Wybór właściwej powłoki, zależny od
rodzaju, parametrów i środowiska obróbki oraz obrabianego materiału
może znacząco przedłużyć trwałość modyfikowanego powłoką detalu.
Z badań podstawowych relacji między odpornością na zużycie
a właściwościami materiału wynika, że zużycie, wytrzymałość
zmęczeniowa i odporność na pękanie są związane z twardością
i wiązkością materiału powłoki [1]. Istotnymi parametrami są także
współczynnik tarcia i przyleganie powłoki do podłoża.
Wykazujący wyjątkowo dużą odporność na ścieranie azotek chromu
(CrN) znalazł zastosowanie jako powłoka przeciwzużyciowa na
narzędzia do skrawania, frezowania i gwintowania elementów wykonanych
z tytanu i jego stopów, mosiądzu, miedzi i innych metali kolorowych.
CrN wykazuje dużą odporność chemiczną i małe powinowactwo
w stosunku do obrabianych metali nieżelaznych. Jego właściwości
można poprawić, domieszkując go węglem. Wprowadzenie
małych ilości węgla do CrN może powodować zmniejszenie naprężeń
wewnętrznych na granicy powłoka-podłoże (wzrost przylegania
powłok) oraz wzrost twardości. Powłoki takie są bardziej odporne na
ścieranie [2]. Powłoki CrCN łączą cechy azotku i węglika chromu,
mają niższy współczynnik tarcia od CrN oraz wyższą wytrzymałość
zmęczeniową i odporność na korozję. Zwiększanie zawartości węgla
i wzrost twardości powoduje zmniejszenie przylegania, co znacznie
ogranicza możliwość zastosowania takich powłok na elementy narażone
na wysokie obciążenia mechaniczne. Określenie optymalnego
zakresu zawartości węgla ze względu na pożądane właściwości przeciwzużyciowe
może być przeprowadzone zarówno drogą eksperymentalną
(czasochłonną i kosztowną), jak i na drodze analitycznej.
Poszukiwanie optymalnego rozwiązania to aktualny problem
wielu dziedzin współczesnej nauki i techniki. Większość problemów
m[...]
więcej»
w zeszycie
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2010/4
|
|
|
» Przeciwzużyciowa, dwustopniowa obróbka powierzchniowa narzędzi stosowanych w przemyśle drzewnym
|
|
|
Jerzy Ratajski Roman Olik Bog dan Warcholiński Adam Gilewicz Jerzy Michalski Jan Kwiatkowski Łukasz Szparaga
Właściwości warstw otrzymywanych po procesach duplex zależą
w głównej mierze od synergicznego efektu wynikającego z połączenia
dwóch pojedynczych procesów, a uzyskane tą drogą właściwości
są nieosiągalne w przypadku pojedynczego procesu. Uzyskanie
istotnego efektu synergicznego wymaga spełnienia jednoznacznie
zdefiniowanych wymogów, jakie ma spełniać warstwa azotowana,
będąca podłożem pod powłokę PVD. Nieodpowiednie połączenie
i/lub niewłaściwa kontrola procesów może prowadzić do pogorszenia,
a nie polepszenia efektu końcowego. Istotna jest właściwa
identyfikacja reakcji, tak żeby efekty wynikające z pierwszego procesu
nie zostały zredukowane przez drugi proces.
W artykule przedstawiono wyniki badań noży ze stali szybkotnącej
(SW7M) po obróbce duplex, tj. po zmodyfikowaniu ich warstwy
wierzchniej w wyniku zastosowania azotowania gazowego
i następnie nałożeniu na ich powierzchnię jednowarstwowej powłoki
z azotku chromu metodą PVD.
W celu uzyskania oczekiwanych rezultatów takiego sekwencyjnego
połączenia wymienionych obróbek powierzchniowych, tj.
wzrostu adhezji powłoki do podłoża, warstwa azotowana musi charakteryzować
się ściśle zdefiniowanymi właściwościami. Przede
wszystkim, musi być pozbawiona zewnętrznej strefy węgloazotków
żelaza, ale jednocześnie ze strefą dyfuzyjną charakteryzującą
się odpowiednio dużą twardością powierzchniową oraz możliwie
największymi grubościami efektywnymi. Dodatkowo w celu uniknięcia
kruchości warstwy należy dążyć do uniknięcia tworzenia się
węglików na granicach byłego austenitu [1].
Te rygorystyczne wymagania połączone z bezwzględnym warunkiem
otrzymywania w powtarzalny sposób założonej budowy
warstwy stymulują badania w kierunku poszukiwań efektywnych
metod projektowania algorytmu zmian parametrów procesu oraz
poszerzenia spektrum metod kontroli procesu. Autorzy artykułu już
od wielu lat pracują nad wieloma aspektami dotyczącymi procesu
azotowania gazowego. W szczególności, zespół zagadnień d[...]
więcej»
w zeszycie
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2010/4
|
|
|
|
Strona 1
|
Twój Profil
Twój koszyk
