Wyniki 1-10 spośród 17 dla zapytania: authorDesc:"Adam Gilewicz"

Powłoki przeciwzużyciowe CrN/CrCN na nożach strugarskich do obróbki drewna

Czytaj za darmo! »

Drewno z punktu widzenia właściwości mechanicznych oraz chemicznych jest materiałem niejednorodnym. W celu poprawy jakości obrabianych elementów drewnianych i drewnopodobnych wymagane jest stosowanie odpowiednio przygotowanych narzędzi oraz opracowania takich technologii obróbki powierzchni narzędzi, które znacząco poprawią ich trwałość i niezawodność. Podwyższenie odporności na zużycie ścierne oraz udary mechaniczne ma kluczowe znaczenie w przypadku narzędzi wykorzystywanych w przemyśle drzewnym. Włóknista budowa oraz cechy lepkosprężyste drewna, jak również duże wartości współczynnika tarcia i stosowanie wysokich prędkości skrawania i posuwu, stawiają duże wymagania w stosunku do przyczepności powłoki do narzędzia. Powłoki na narzędzia do obróbki drewna muszą się charakteryz[...]

Twarde powłoki ta-C otrzymane metodą impulsowego katodowego odparowania łukowego

Czytaj za darmo! »

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[...]

Wpływ napięcia polaryzacji podłoża na właściwości powłok CrN i CrCN otrzymywanych metodą katodowego odparowania łukowego

Czytaj za darmo! »

Azotki metali przejściowych formowane metodami PVD wykazują właściwości umożliwiające wiele zastosowań. Powłoki z azotku chromu są odporniejsze na utlenianie w porównaniu z innymi powłokami azotkowymi oraz wykazują dobrą odporność na zużycie. Wprowadzenie węgla do azotku chromu powoduje zmianę jego właściwości mechanicznych. Niewielkie stężenie węgla powoduje wzrost siły krytycznej, a jego podwyższenie obniża naprężenia w powłoce, jej twardość i przyczepność do podłoża. Duży wpływ na właściwości powłok CrCN mają warunki technologiczne ich formowania, m.in. skład i ciśnienie atmosfery roboczej, napięcie polaryzacji podłoża. Badania powłok CrN otrzymanych w różnych napięciach polaryzacji podłoża UB (powłoki CrCN nie były dotychczas badane) wskazują na zmianę m.in.: struktury fazowej, chropowatości powłok (zmniejszanie Ra ze wzrostem UB), liczby makrocząstek na powierzchni powłoki, wskaźnika jej zużycia. Napięcie polaryzacji podłoża ma zasadniczy wpływ na właściwości mechaniczne powłok CrN. Oden i wsp. [1] stwierdzili, że powłoki otrzymywane metodą odparowania łukowego przy napięciu polaryzacji wynoszącym około -100÷-200 V charakteryzują się największymi naprężeniami ściskającymi i największą twardością. Zmiana napięcia od -20 V do -100 V powoduje zwiększenie twardości z 17,5 do 29 GPa przy pomiarze wgłębnikiem Berkovicha i obciążeniu 10 mN. Ze wzrostem wartości napięcia polaryzacji pogarsza się przyczepność powłoki do stalowego (HSS) podłoża, zmienia się budowa fazowa powłoki, maleje także jej chropowatość. Przemianę fazową powłok nakładanych przy większych napięciach polaryzacji podłoża potwierdzono także w innych publikacjach [2, 3]. Wan i wsp. [2] wskazali, że powłoki uzyskane przy napięciu polaryzacji podłoża -100 V wykazują maksimum twardości i naprężeń wewnętrznych. Efekt ten na powłokach TiN potwierdził Bull [4], a na powłokach ZrN Huang i wsp. [5]. Maksimum wartości tych parametrów uzyskano w powłokach otrzymanych odp[...]

Badanie stabilności termicznej adhezyjnych powłok przeciwzużyciowych metodą termomechaniczną

Czytaj za darmo! »

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[...]

Właściwości azotku molibdenu otrzymanego metodą katodowego odparowania łukowego

Czytaj za darmo! »

Dobre właściwości tribologiczne cienkich powłok azotku molibdenu, tj mały wskaźnik zużycia i współczynnik tarcia w połączeniu z dużą twardością i dobrą przyczepnością do podłoża, czyni z nich dobrego kandydata do zastosowań tribologicznych Powłoki takie są badane także ze względu na właściwości katalityczne oraz stosowane jako bariery termiczne. Utlenianie azotku molibdenu do warstwowego tlenku molibdenu MoO3 umożliwia ich wykorzystanie jako powłoki samosmarowe w węzłach tribologicznych pracujących w wysokiej temperaturze [1]. Struktura fazowa powłok Mo-N silnie zależy od parametrów technologicznych ich nakładania, głównie od ciśnienia azotu w komorze roboczej. Wzrost ciśnienia azotu powoduje zmianę struktury fazowej z sieci regularnej przestrzennie centrowanej molibdenu Mo [2], poprzez fazy tetragonalne ściennie centrowane β-Mo2N [3], βʹ-Mo2N [4], βʺ-Mo2N [5], regularną γ-Mo2N [6] do heksagonalnej δ-MoN [7]. Fazy tetragonalne β-Mo2N są niskotemperaturowymi odmianami regularnej fazy γ-Mo2N. Występuje także regularna faza MoN oznaczona jako B1 MoN [8]. Fazy te, ze względu na różne struktury sieci krystalograficznej, charakteryzują się różnymi właściwościami fizycznymi. Powłoki Mo-N są nakładane głównie metodą rozpylania magnetronowego [9]. Do wytworzenia warstwy heksagonalnej fazy δ-MoN wymagany jest większy stopień jonizacji plazmy i/lub większe ciśnienie azotu. Warunki te spełnia metoda odparowania łukowego [9]. Stopień jonizacji plazmy jest w tej metodzie znacząco większy niż w przypadku rozpylania magnetronowego. Metoda ta umożliwia także otrzymywanie powłok o większej gęstości i lepszej jakości. Praca obejmuje wyniki badań wpływu ciśnienia azotu i napięcia polaryzacji podłoża na skład fazowy powstających powłok Mo-N. Powłoki nakładano na podłoża ze stali HS6-5-2 metodą katodowego odparowania łukowego, stosując cztery różne wartości ciśnienia azotu i cztery napięcia polaryz[...]

Wpływ zawartości węgla w powłokach CrCN na zużycie cierne – próba optymalizacji

Czytaj za darmo! »

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[...]

Dylatometryczna metoda detekcji efektów termomechanicznych w powłokach gradientowych CrCN/CrN

Czytaj za darmo! »

Intensywny rozwój technologii przeciwzużyciowych powłok PVD osadzanych na powierzchniach roboczych narzędzi do maszynowych obróbek metali i drewna oraz wzrastające wymagania dotyczące parametrów eksploatacyjnych narzędzi wymuszają stosowanie zróżnicowanych badań diagnostycznych nowo opracowanych powłok. W tym zakresie wyprzedzająca znajomość stabilności termicznej właściwości powłok istotnych z punktu widzenia trwałości narzędzi jest bardzo ważnym elementem w procesie doboru parametrów technologii projektowanych struktur przeciwzużyciowych [1÷6]. Użytkowanie narzędzi w złożonych węzłach tribologicznych powoduje często cieplne aktywowanie szeregu procesów mikroi makroskopowych. Są nimi przede wszystkim relaksacja naprężeń, rozrost ziaren materiału powłoki, procesy dyfuzji, jak również degradacja chemiczna i mechaniczna struktury powłok [7÷11]. Efektem tych procesów i ich synergii są między innymi zmiany stanu naprężeń w powłokach [12]. W opracowanej metodzie podczas izotermicznego wyżarzania lub liniowych zmian temperatury systemu podłoże-powłoka PVD są odwzorowywane oddziaływania cieplne na powłokę, jakie mają miejsce w rzeczywistych warunkach eksploatacji struktur przeciwzużyciowych PVD. Cechy wyróżniające opracowaną metodę polegają na tym, że monitorowanie zmian naprężeń w powłoce odbywa się podczas przebiegu zastosowanej obróbki cieplnej, a przedmiotem pomiarów są zmiany temperatury i przemieszczeń liniowych podłoża [1÷5, 13, 14]. Wsród powłok przeciwzużyciowych na szczególną uwagę zasługują tzw. powłoki gradientowe. Należą one to do grupy materiałów FGM (Functionally Graded Materials), które charakteryzują się ciągłą zmianą parametrów fizykochemicznych w funkcji zmiennych przestrzennych. Stosowanie powłok gradientowych umożliwia redukcję naprężeń na granicach warstwa/podłoże oraz pomiędzy warstwami powłoki wielowarstwowej. Prowadzi to do polepszenia mechanicznych właściwości powłok, w tym np. zwiększenia adhezji powłoki [...]

Właściwości powłok DLC z podwarstwami na bazie chromu zastosowanych na narzędziach ze stali szybkotnącej do obróbki drewna


  Narzędzia ze stali narzędziowych ze względu na dużą ciągliwość i odporność na pękanie są nadal szeroko stosowane, pomimo możliwości stosowania na narzędzia skrawające materiałów twardych i super twardych [1]. Modyfikacja narzędzi stosowanych w przemyśle drzewnym polega obecnie głównie na wytwarzaniu metodami fizycznego osadzania z fazy gazowej (PVD) na ich roboczych powierzchniach powłok pojedynczych i wielowarstwowych azotków i węglików metali przejściowych (Ti, Cr, W) oraz jedno i wieloskładnikowych z dodatkami pierwiastków lekkich (Al, Si) [2÷7]. W ostatnich latach poprawę właściwości skrawnych narzędzi ze stali narzędziowych stosowanych do obróbki drewna litego uzyskano dzięki zastosowaniu twardych powłok, w szczególności na bazie CrN i CrCN [2, 5, 7÷11]. Coraz częściej w przemyśle drzewnym są stosowane również powłoki na bazie węgla [3, 7, 11÷16]. Celem badań było wytworzenie metodą łukową oraz zbadanie właściwości powłok z trzema rodzajami podwarstwy na bazie chromu i warstwą zewnętrzną DLC (Diamond-Like Carbon). Określono również wpływ modyfikacji powierzchni natarcia noży strugarskich wykonanych ze stali szybkotnącej HS6-5-2 powłokami DLC z podwarstwami na bazie chromu na ich trwałość oraz zużycie podczas prób przemysłowych podczas obróbki drewna sosnowego. WYTWARZANIE ORAZ METODYKA BADAŃ POWŁOK Podwarstwy na bazie chromu wytwarzano techniką katodowego odparowania łukowego CVA (Cathodic Vacuum Arc) wykorzystując urządzenia TINA 900M i C55CT (INOVAP Dresden) w laboratoriach Politechniki Koszalińskiej. Diamentopodobne warstwy wierzchnie (DLC) wytwarzano techniką zmodyfikowanego katodowego odparowania łukowego MCVA (Modified Cathodic Vacuum Arc) w urządzeniu C55CT. Technika ta polegała na nałożeniu na podkład stałoprądowy o wartości prądu 50 A wyładowania impulsowego o kształcie sinusoidy i maksymalnej wartości natężenia prądu 1400÷1600 A. Częstotliwość powtarzania impulsów wynosiła 100 Hz, czas ich trwania około 0,[...]

 Strona 1  Następna strona »