|
|
|
|
|
|
» Analiza mechanizmów zużycia wierteł ze stali HS6-5-2 z powłokami Ti(C, N) wytworzonymi metodą PVD, po badaniach eksploatacyjnych
|
|
MIECZYSŁAW PANCIELEJKO 
Już od kilkudziesięciu lat twarde powłoki, wytwarzane metodami
PVD, stosowane są na częściach maszyn i narzędziach. Powłoki
węgloazotku tytanu mają niski współczynnik tarcia i wysoką twardość,
przez co zwiększają trwałość pokrywanych przedmiotów
[1-15]. Wykorzystywane są jako pojedyncze warstwy [1, 2, 5÷9],
jako składowe w powłokach wielowarstwowych [3] lub w powłokach
z gradientem składu chemicznego [1, 4]. Istnieje wiele technik
PVD wytwarzania powłok Ti(C, N) o zróżnicowanych właściwościach.
Metoda katodowego odparowania łukowego, ze względu
na niską temperaturę procesu, stosowana jest do wytwarzania twardych
powłok na stalowych narzędziach [2, 5, 8, 10, 12÷15].
W pracy przedstawiono wyniki badań eksploatacyjnych wierteł
krętych wykonanych ze stali szybkotnącej HS6-5-2 bez powłoki
oraz z powłokami węgloazotku tytanu Ti(C, N) wytworzonymi
metodą PVD - katodowym odparowaniem łukowym. Podjęto także
próbę wyjaśnienia zjawisk zachodzących podczas zużycia narzędzi.
wy twa rzanie I wła ściwo ści powłok
Powłoki Ti(C, N) wytwarzano metodą katodowego odparowania
łukowego. Główne parametry technologiczne stosowane podczas
wytwarzania powłok: prąd katodowy 86 A, napięcie katodowe
20 V, napięcie polaryzacji podłoży -70 V, temperatura podłoży
300÷350°C, opisano w pracach [12, 13]. W dalszej części pracy
stosowano oznaczenia powłok w zależności od zastosowanej atmosfery
gazów reaktywnych:
- TiN - w atmosferze azotu,
- TiCN - w mieszaninie gazów reaktywnych azotu i acetylenu,
- TiC - w atmosferze acetylenu.
Powłoki, o grubości ok. 3 μm, wytwarzano na wiertłach stali
szybkotnącej HS6-5-2. Równocześnie z narzędziami, w komorze
urządzenia technologicznego, powłoki wytwarzano na próbkach
testowych ze stali HS6-5-2 (obrobionych cieplnie 64 HRC i polerowanych),
na których przeprowadzono serię badań. Strukturę,
skład chemiczny i fazowy powłok opisano w pracy [13]. Wybrane
właściwości powłok charakteryzowane we wcześniejszych pracach
[12÷[...]
więcej»
w zeszycie
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2010/4
|
|
|
» Mikrostruktura i właściwości cienkich nanokompozytowych powłok Mo-C:H wytwarzanych metodą impulsowego reaktywnego rozpylania magnetronowego
|
|
|
Andrzej Czyżniewski MIECZYSŁAW PANCIELEJKO
Cienkie powłoki na bazie węgla typu a-C, a-C:H, XC/a-C:H lub
X-C:H (X=W, Ti, Mo, Si i in.), często określane wspólnym mianem
DLC (Diamond-Like Carbon), wykazują korzystne właściwości tribologiczne,
co powoduje, że coraz częściej wykorzystuje się je do
pokrywania, np. przekładni zębatych, łożysk, prowadnic suwliwych
i tocznych. Cienkie powłoki na bazie węgla modyfikowane metalami
(Me-C:H) najczęściej wytwarza się techniką reaktywnego rozpylania
magnetronowego [1÷6]. Uwarunkowania tej techniki wytwarzania
powodują, że zastosowanie jej do pokrywania elementów
węzłów ciernych maszyn wymaga ich przemieszczania w komorze
roboczej z wykorzystaniem systemu planetarnego. Powłoki wytwarzane
w takich warunkach wykazują budowę wielowarstwową [3,
7, 8]. Bardzo istotnym czynnikiem wpływającym na właściwości
powłok jest ilość gazu węglonośnego wprowadzonego do atmosfery
roboczej, która determinuje zawartość metalu w powłoce. Badania
pokazują, że korzystne właściwości tribologiczne wykazują
powłoki zawierające 2÷10% at. metalu lub niemetalu [1, 2, 4÷6],
przy czym istotny wpływ na te właściwości mają także, między
innymi, rodzaj współtrącego materiału oraz wilgotność atmosfery
otaczającej węzeł tarcia [9, 10].
Celem pracy było scharakteryzowanie mikrostruktury powłok
Mo-C:H wytwarzanych metodą impulsowego, reaktywnego rozpylania
magnetronowego w warunkach przemieszczania pokrywanych
elementów z wykorzystaniem systemu planetarnego oraz pokazanie
relacji pomiędzy składem chemicznym i fazowym powłok
a ich właściwościami mechanicznymi i tribologicznymi.
Procedura wytwarzania i metod yka
badań po włok
Do wytwarzania cienkich nanokompozytowych powłok Mo-C:H
zastosowano urządzenie i procedurę opisaną w pracy [7], a w tym
artykule omówiono tylko najistotniejsze ich elementy. Powłoki
wytwarzano techniką reaktywnego, impulsowego rozpylania magnetronowego
w komorze próżniowej wyposażonej w dwa źródła
łukowo-magnetronowe, jedno z targetem molibdenowym,[...]
więcej»
w zeszycie
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2010/4
|
|
|
» Właściwości tribologiczne smarowanych skojarzeń tarciowych z udziałem cienkich powłok węglowych modyfikowanych wolframem
|
|
|
MIECZYSŁAW PANCIELEJKO ANDRZEJ CZYŻNIEWSKI
Powłoki węglowe modyfikowane wolframem, określane jako
W-C:H, WC/C, WC/a-C:H, W-DLC charakteryzują się niskim
współczynnikiem tarcia i wysoką odpornością na zużycie w warunkach
tarcia suchego [1÷5]. Wytwarzane są metodami PVD i CVD,
jako monowarstwy oraz jako składowe w pokryciach wielowarstwowych
i nanokompozytowych [1÷5]. Stosowane są do pokrywania
elementów układów hydraulicznych, łożysk i przekładni zębatych,
które mogą pracować na sucho, w płynach smarujących lub
w warunkach ograniczonego smarowania [3÷7].
Badania tribologiczne skojarzeń tarciowych z udziałem cienkich
powłok węglowych w środkach smarowych zawierających dodatki
uszlachetniające pokazują, że nie wpływają one znacząco na współczynnik
tarcia, natomiast zużycie pokrytych elementów silnie zależy
od składu chemicznego środka smarnego [7÷11]. Może to wynikać
z różnych mechanizmów oddziaływania środka smarowego,
zawierającego dodatki uszlachetniające, z powłokami węglowymi
modyfikowanymi metalami [10]. W skład pakietu dodatków uszlachetniających
oleje silnikowe wchodzą dodatki zawierające m.in.
związki pierwiastków, które są niebezpieczne dla środowiska naturalnego
[11, 12]. Całkowite wyeliminowanie związków fosforu
(ZDTP) z olejów silnikowych jest przedsięwzięciem bardzo trudnym,
ponieważ ZD TP jest podstawowym dodatkiem przeciwzużyciowym,
dla którego brak aktualnie równorzędnego substytutu.
Negatywne oddziaływanie fosforu można obniżyć, stosując dodatki
olejowe oparte na związkach wapnia, które w znacznym stopniu
zapobiegają odkładaniu się fosforu w katalizatorze, a także przez
zmniejszenie zużycia oleju przez silnik oraz przez obniżenie zawartości
ZDTP, jednak kosztem pogorszenia właściwości przeciwzużyciowych
oleju [11].
Celem pracy było scharakteryzowanie właściwości tribologicznych
ślizgowych skojarzeń tarciowych bez i z udziałem cienkich
powłok węglowych zawierających 2÷10% at. wolframu w warunkach
smarowania olejem bez dodatków uszlachetniających (bazowy[...]
więcej»
w zeszycie
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2010/4
|
|
|
» Struktura i własności tribologiczne nanokrystalicznych powłok naniesionych na podłoże ze stali X40CrMoV5-1
|
|
KRZYSZTOF LUKASZKOWICZ MIECZYSŁAW PANCIELEJKO
Postęp w zakresie wytwarzania i zwiększania trwałości eksploatacyjnej
narzędzi, znajdujących zastosowanie w nowoczesnych
gałęziach przemysłu dokonuje się w głównej mierze dzięki coraz
powszechniejszemu wykorzystaniu technik nanoszenia cienkich
powłok z twardych, odpornych na zużycie materiałów ceramicznych.
Szeroki wybór dostępnych obecnie rodzajów powłok oraz
technologii ich nanoszenia jest efektem wzrastającego w ostatnich
latach zapotrzebowania na nowoczesne metody modyfikacji
i ochrony powierzchni materiałów. Obecnie spośród wielu technik
zwiększających trwałość materiałów istotną rolę w praktyce przemysłowej
odgrywają metody CVD (Chemical Vapour Deposition)
i PVD (Physical Vapour Deposition) [1, 2].
Nanostrukturalne, a w szczególności nanokompozytowe powłoki
wytwarzane w procesach fizycznego lub chemicznego osadzania
z fazy gazowej stanowią obecnie jedną z ciekawszych alternatyw
ochrony i modyfikacji powierzchni ze względu na istniejącą możliwość
syntezy materiałów o unikatowych własnościach fizycznych
i chemicznych, takich jak bardzo duża twardość [3, 4], dobra odporność
na ścieranie i erozję [5÷7], odporność na utlenianie w wysokiej
temperaturze [8]. Główną ideą uzyskania dużej twardości powłok
o strukturze nanokrystalicznej oraz wynikających z niej dobrych
własnościach mechanicznych i dużej wytrzymałości, szczególnie
w przypadku powłok nanokompozytowych, jest ograniczenie możliwości
powstawania i ruchu dyslokacji.
Bardzo istotną rolę w redukcji oporów tarcia, szczególnie w warunkach
tarcia technicznie suchego wykazują powłoki węglowe
DLC. Ich korzystne własności tribologiczne związane są głównie
ze zjawiskami poślizgu zachodzącymi w warstwie przejściowej,
spełniającej rolę smaru stałego, powstającej w strefie kontaktu tarciowego
jako konsekwencja procesów grafityzacji i utlenienia powłoki
DLC [9].
Wytwarzane w procesach PVD i CVD twarde powłoki w istotny
sposób zwiększają odporność na zużycie cierne materiałów nimi
[...]
więcej»
w zeszycie
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2011/4
|
|
|
» Mikrostruktura i właściwości cienkich powłok węglowych modyfikowanych wolframem
|
|
ANDRZEJ CZYŻNIEWSKI WITOLD GULBIŃSKI MIECZYSŁAW PANCIELEJKO GYÖRGY RADNÓCZI MARIANNA SZERENCSI
Cienkie powłoki węglowe typu a-C, a-C:H i X-C:H (X=W, Ti, Cr,
Si i in.), często określane wspólnym mianem DLC (Diamond-Like
Carbon), wykazują korzystne właściwości tribologiczne w warunkach
tarcia suchego, co powoduje, że wykorzystuje się je do pokrywania,
np. przekładni zębatych, łożysk, prowadnic suwliwych
i tocznych. Istotne czynniki determinujące możliwości szerokiego
wykorzystania powłok DLC, w szczególności modyfikowanych
metalami, do pokrywania elementów węzłów ciernych maszyn
przedstawiono między innymi w pracach [1, 2]. Cienkie powłoki
DLC modyfikowane metalami najczęściej wytwarza się techniką
reaktywnego rozpylania magnetronowego [3÷6]. Uwarunkowania
tej techniki wytwarzania powodują, że zastosowanie jej do pokrywania
elementów węzłów ciernych maszyn wymaga ich przem[...]
więcej»
w zeszycie
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2009/6
|
|
|
|
|
|
|
Strona 1
|
Twój Profil
Twój koszyk
