|
|
|
|
|
|
|
|
|
» Characterisation of nanocomposite nc-WC/a-C and nc-WC/a-C:H coatings on oxygen hardened Ti-6Al-4V alloy
|
|
TOMASZ MOSKALEWICZ  BOGDAN WENDLER Aleksandra Czyrska -Filemonowicz
Titanium and its alloys are often applied in aeronautics, chemical,
petrochemical, marine industries and medicine as structure materials
due to their high specific strength and excellent corrosion resistance
[1, 2]. However, titanium alloys are characterized by poor
tribological properties especially in sliding situations. These include
high and unstable friction coefficients, severe adhesive wear,
susceptibility to fretting wear and a strong tendency to gall when
in rubbing contact with itself and other surface [3]. Deposition of
a low friction and wear resistant coatings by different surface engineering
methods is one of the most prospective means to improve
the tribological properties of the titanium alloys.
Nanocomposite coatings were found to be a prospective for improvement
of tribological properties of materials. Hard and soft
phase were often mixed in order to get a compromise between mechanical
and tribological properties [4]. In this field, many nanocrystalline
metal carbide particles (nc-MeC, where Me = transition
metal) have been used as a hard phase and amorphous carbon,
hydrogen-free (a-C) or hydrogenated (a-C:H) have been used as
a second phase [4÷8].
Carbon-based nanocomposites, where nanocrystalline phase is
embedded into a-C matrix, are considered as a new class of protective
material and found wide range of engineering applications,
such as cutting and machining tools, bearing, pumps, machine and
engine parts [9, 10]. These coatings exhibited high hardness, toughness,
good wear resistance and very low friction in ambient air due
to the lubricious a-C matrix [11÷13].
However, when such coatings are deposited on ‘soft’ substrates,
like commercially pure titanium or Ti-6Al-4V alloy, when the applied
load is high enough the softer substrate can undergo plastic
deformation [14]. Therefore, in a present study nanocomposite
coatings were deposited on a ‘hard’ substrate - oxygen hardened
Ti-[...]
więcej»
w zeszycie
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2010/3
|
|
|
|
|
|
» 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
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Strona 1
Następna strona »
|
Twój Profil
Twój koszyk
