|
|
|
|
|
|
|
|
|
» Niskotarciowe powłoki MoS2(Ti, W) osadzane metodą magnetronową na azotowanej i azotonasiarczanej stali szybkotnącej Vanadis 23
|
|
Wojciech Pawlak  Radomir Atraszkiewicz Piotr Nolbrzak Bogdan Wendler
Technologie multiplexowe stanowią nowoczesną grupę obróbek
uszlachetniania warstwy wierzchniej elementów maszyn i urządzeń.
Zwykle wykorzystuje się w pierwszej kolejności obróbkę
cieplno-chemiczną (np. azotowanie) w celu znacznego utwardzenia
warstwy wierzchniej oraz pokrywanie różnego rodzaju powłokami
funkcjonalnymi, np. azotkiem tytanu [1]. W takiej konfiguracji
warstwa azotowana zwiększa obciążalność elementu, a twarda
powłoka TiN zwiększa odporność na zużycie ścierne i adhezyjne.
Jednocześnie azot nasycający podłoże stalowe poprawia przyczepność
powłoki azotowej.
W pracy zaproponowano inny układ duplexowy - na dyfuzyjnej
warstwie azotonasiarczanej osadzono niskotarciową powłokę na
bazie dwusiarczku molibdenu z dodatkami tytanu oraz wolframu
MoS2(Ti, W). W założeniu takie skojarzenie sposobu utwardzania
z powłoką (oba zawierające siarkę) powinno poprawić adhezję
osadzanej powłoki metodą magnetronową. Powłoka na bazie
MoS2 z dodatkami tytanu i wolframu w ilości po 5% at. została
opracowana w pierwszej fazie projektu badawczego [2]. Okazało
się, że ze względu na brak podwarstwy adhezja do podłoża ze stali
szybkotnącej Vanadis 23 była niska, choć współczynnik tarcia suchego
był bardzo niski (około 0,04), a odporność na zużycie przez
tarcie wysoka (rzędu 10-17 m3·N-1·m-1). Obecność siarki w powłoce
na bazie dwusiarczku molibdenu skłoniła autorów do poszukiwania
sposobu zwiększenia przyczepności powłoki na drodze popularnych
obróbek cieplno-chemicznych: azotonasiarczania oraz
azotowania, które miało stanowić materiał porównawczy. Powłoki
niskotarciowe na bazie dwusiarczku molibdenu mają wiele zastosowań,
na przykład na ceramiczne narzędzia do obróbki na sucho
stali nierdzewnych i kwasoodpornych [3], wkładek skrawających
do obróbki skrawaniem żeliwa szarego [4], elementów wtryskujących
we wtryskarkach do formowania tworzyw sztucznych [5] oraz
wybranych elementów silników spalinowych (wtryskiwacze paliwa,
tłoki, pierś[...]
więcej»
w zeszycie
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2010/4
|
|
|
» Wysokotemperaturowe niskotarciowe powłoki na bazie MoO3 i Ag osadzane metodą magnetronową
|
|
Marcin Makówka Wojciech Pawlak Bogdan Wendler Jan sielski marcin kozanecki
Rozwój w dziedzinie powłok ochronnych, w tym niskotarciowych,
odpornych na zużycie na skutek tarcia, pozwala na coraz szersze
ich zastosowanie w gałęziach przemysłu związanych głównie
z motoryzacją i lotnictwem. Stosowane rozwiązania na bazie węgla
i dwusiarczku molibdenu skutecznie polepszają właściwości
tribologiczne elementów maszyn, urządzeń, czy też części silników,
jednak dotyczy to pracy w temperaturze najczęściej do 300°C.
W omawianych zespołach istnieje szereg węzłów tarciowych,
których warunki pracy (wysoka temperatura, utleniająca atmosfera)
wykluczają zastosowanie wspomnianych powłok [1] i z tego
względu rozpoczęto badania nad wysokotemperaturowymi powłokami,
odpornymi na zużycie tribologiczne [2]. Do rozwiązania tego
problemu można zastosować powłoki z metali szlachetnych, ceramiki
technicznej w postaci azotków, fluorków, a przede wszystkim
tlenków metali, takich jak Zn, Ni, Pb, B, Mo lub V, które to tlenki
mają w swojej strukturze krystalicznej płaszczyzny ułatwionego
poślizgu [3]. Z drugiej strony powłoki na bazie czystych tlenków
wymienionych metali mogą wykazywać kruchość, mieć zbyt małą
twardość i przez to małą odporność na zużycie tribologiczne. Dlatego
opracowano do tej pory szereg rozwiązań na bazie powłok nanokompozytowych,
składających się z tlenków metali (MoO3, V2O5
i WO3) domieszkowanych wybranymi metalami szlachetnymi lub
półszlachetnymi, np. Au, Ag, Cu [4÷7]. Najszerzej przebadaną grupą
materiałów są kompozyty i nanokompozyty na bazie Mo i tlenku
molibdenu MoO3 w połączeniu ze srebrem [1, 3, 8÷18].
OPIS PROCESÓW OSADZANIA POWŁOK
Przygotowanie podłoży
Powłoki osadzano na podłożach z ulepszonej stali szybkotnącej Vanadis
23 o twardości 63÷64 HRC, płytkach z tlenku glinu Al2O3
oraz monokrystalicznym krzemie. Próbki ze stali i stopu tytanu
miały postać krążków o wymiarach Ø25×6 mm, podłoża korundowe
były w postaci płytek o wymiarach ok. 25×25×0,5 mm i krzemowe
ok. 10×10×0,5 mm. Podłoża stalowe pr[...]
więcej»
w zeszycie
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2011/4
|
|
|
|
|
|
|
|
|
» Odporność korozyjna niskotarciowych, nanokompozytowych powłok typu MoS2Ti, MoS2(Ti,W) wytworzonych na stopie tytanu Ti6Al4V metodą rozpylania magnetronowego
|
|
MARCIN GROBELNY BARBARA DYTKOWICZ DARIUSZ RUDNIK PIOTR NOLBRZAK KATARZYNA WŁODARCZYK MARCIN MAKÓWKA WOJCIECH PAWLAK
W artykule przedstawiono wyniki badań korozyjnych nanokompozytowych
powłok typu MoS2Ti oraz MoS2(Ti, W) otrzymywanych metodą rozpylania
magnetronowego. Powłoki zostały wytworzone na stopie tytanu Ti-6Al-4V,
utwardzonym dyfuzyjnie międzywęzłowymi atomami tlenu do twardości powierzchniowej
ok. 33 HRC. Właściwości korozyjne badanych materiałów
oszacowano na podstawie analizy krzywych woltamperometrycznych, które
zarejestrowano w środowisku 0,5 M NaCl oraz w 0,5 M Na2SO4. W pracy
również przedstawiono wyniki badań wykonanych techniką elektronowej
mikroskopii skaningowej (SEM). Określono średni współczynnik tarcia
oraz współczynnik odporności na zużycie oraz klasę adhezji metodą Daimler-
Benz.
Słowa kluczowe: odporność korozyjna, nanokompozyty, metody elektrochemiczne,
właściwości tribologiczne, rozpylanie magnetronowe
Corrosion resistance of low friction, nanocomposite Mos2Ti and MoS2(Ti, W) coatings
deposited by magnetron sputtering method on Ti6Al4V alloy
The paper presents the study of corrosion properties of nanocomposite coatings
MoS2Ti and MoS2(Ti, W) produced by magnetron sputtering method on titanium alloy
Ti6Al4V. Corrosion resistances of the coatings were performed by means of voltametric
measurements (polarization curves) carried out in the sodium sulfate and sodium
chlorate solutions. Surfaces of the coatings were characterized using scanning electron
microscopy (SEM). The paper presents the results of tribological tests. Average
coeffi cient of friction and wear resistance were determined. Class of adhesion by
Daimler-Benz method were identifi ed.
Keywords: corrosion resistance, nanocomposite, electrochemical methods, tribological
tests, magnetron sputtering
XX Ogólnopolska Konferencja Naukowo-Techniczna
SYSTEMY - MATERIAŁY - POWŁOKI
A N T Y K O R O Z J A
1. Wstęp
Metody osadzania magnetronowego umożliwiają
wytwarzanie kompozytowych nanopowłok
na różnorodnych materiach takich
jak stale oraz stopy metali lekkich [1, [...]
więcej»
w zeszycie
OCHRONA PRZED KOROZJĄ 2012/4
|
|
|
|
Strona 1
|
Twój Profil
Twój koszyk
