» Charakterystyka mikrostruktury cienkich warstw Al-Mg osadzanych laserem impulsowym z fazy gazowej
|
|
Agnieszka RADZISZEWSKA  Tomasz MOSKALEWICZ
W pracy zamieszczono wyniki badań morfologii i składu chemicznego powierzchni cienkich warstw Al-Mg (SEM, EDS) oraz ich mikro-
struktury (TEM) i składu fazowego (dyfrakcja elektronów, XRD). Jako tarczy użyto stopu b-Al2Mg2. Cienkie warstwy wytworzono poprzez
osadzanie laserem impulsowym (Nd:YAG) z fazy gazowej (PLD) przy długości fali wiązki lasera l=1 064 nm, gęstości energii wiązki
q=13,8 J/cm2 oraz stosując różną temperaturę podłoża (Ts=25 °C i 100 °C). Obserwacje powierzchni warstw, przeprowadzone za pomocą
skaningowego mikroskopu elektronowego, wykazały występowanie licznych kropel o wielkości 1÷25 mm. Natomiast badania EDS ujawniły
zaburzenie stechiometrii warstw w stosunku do materiału tarczy. Warstwa osadzana przy temperaturze podłoża 25 °C miała grubość ok.
1 mm, natomiast podwyższenie tej temperatury do 100 °C pozwoliło uzyskać grubszą warstwę (ok. 1,6 mm). Warstwy charakteryzowały
się występowaniem, w różnych ich obszarach, struktury nanokrystalicznej oraz kryształów kolumnowych aluminium. Identyfikacja fazowa
warstw pozwoliła stwierdzić obecność następujących faz: Al30Mg23, Al65Mg35 i Al. Dodatkowo przy powierzchni warstwy osadzonej przy
Ts=100 °C ujawniono występowanie tlenku Al26MgO49.
This paper presented the microstructure (SEM, TEM), morphology and chemical composition (EDS) of the b-Al3Mg2 thin films deposited by
pulsed laser deposition (PLD) technique under different substrate temperature Ts=25 °C and 100 °C, laser wavelength l=1 064 nm and laser
fluence q=13,8 J/cm2. The SEM observations showed the occurrence of many droplets with diameters 1÷25 mm on the films surface. Whereas
the EDS analysis revealed not congruent transfer of the chemical composition of the target to the thin films. The thickness of thin films was
equal to 1 mm and 1,6 mm for substrate temperature of 25 °C and 100 °C, respectively. These thin films were characterized by nanocrystalline
structure as well as also the columnar Al crystals occurred. It was[...]
więcej»
w zeszycie
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE 2012/4
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
» 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 i odporne na zużycie nanokompozytowe powłoki typu nc-CrC/a-C oraz nc-CrC/a-C:H
|
|
Marcin Makówka Tomasz Moskalewicz Katarzyna Włodarczyk Bogd an We ndler
Coraz większe wymagania stawiane materiałom wykorzystywanym
w przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym, a także stosowanym na
narzędzia do obróbki nowoczesnych stopów sprawiają, że konieczne
jest stosowanie metod pozwalających na tworzenie materiałów
o specyficznych właściwościach. Dotyczy to zwłaszcza modyfikacji
powierzchniowych właściwości materiałów, co sprawia, że coraz
szersze zastosowanie w praktyce przemysłowej zyskują metody
CVD oraz PVD. Pozwalają one na wytwarzanie praktycznie dowolnych
pokryć i sterowanie ich właściwościami podczas procesu wytwarzania.
Wynika to z różnorodności struktur powłok, jakie można
wytworzyć (np. pojedynczych lub wielowarstwowych [1÷3], gradientowych
[2, 4÷6] oraz kompozytowych i nanokompozytowych
[2, 7÷9]). Wszędzie tam, gdzie występują pary cierne i konieczne
jest obniżenie w jak największym stopniu sił występujących pomiędzy
trącymi się elementami, wskazane jest stosowanie powłok
niskotarciowych i odpornych na zużycie adhezyjne. Korzystny
wpływ powłok na trwałość i niezawodność narzędzi potwierdzony
został zarówno w licznych badaniach naukowych [1, 2], jak
i w praktycznym ich zastosowaniu. Spośród szeregu powłok polepszających
właściwości trybologiczne wyróżniają się nanokompozytowe
powłoki typu nc-CrC/a-C oraz nc-CrC/a-C:H. Istnieje szereg
metod wytwarzania wspomnianych powłok nanokompozytowych.
Są to miedzy innymi rozpylanie magnetronowe [10], reaktywne
rozpylanie magnetronowe w atmosferze Ar+CH4 lub z domieszką
innych węglowodorów [11÷14], odparowanie wiązką elektronową
substratów powłok [15] oraz metody hybrydowe, wykorzystujące
rozpylanie magnetronowe w połączeniu z odparowaniem w łuku
katodowym [16, 17]. Z przeglądu metod wytwarzania wynika, że
stosowane są różne źródła substratów powłok. Mogą być nimi zarówno
tarcze z czystego chromu i grafitowe (w przypadku metod
magnetronowych) lub źródło chromu z rozpylanego targetu metalicznego
w atmosferze reaktywnej wzbogaconej o gaz węglonośny.[...]
więcej»
w zeszycie
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2010/4
|
|
|
|
|
|
|
Strona 1
Następna strona »
|
Twój Profil
Twój koszyk
