Wyniki 1-10 spośród 10 dla zapytania: authorDesc:"MICHAŁ TACIKOWSKI"

Kształtowanie odporności korozyjnej stopów magnezu metodą hybrydową


  Stopy magnezu, z uwagi na małą masę właściwą i dobre właściwości, stanowią atrakcyjny materiał konstrukcyjny i funkcjonalny. Istotną przeszkodę dla jego szerszego wykorzystania w technice stanowi jednak, wobec relatywnie słabej odporność na korozję i zużycie przez tarcie, brak obróbek powierzchniowych umożliwiających skuteczny wzrost trwałości wyrobów ze stopów magnezu. Perspektywicznym rozwiązaniem jest wytwarzanie na stopach magnezu dyfuzyjnych, kompozytowych warstw azotków chromu i tytanu w obróbce hybrydowej, łączącej proces azotowania jarzeniowego stopu magnezu z uprzednim wytworzeniem na nim powłoki chromu lub tytanu, zwiększającej dzięki dyfuzyjnemu charakterowi warstw odporność na zużycie przez tarcie i korozję. W artykule omówiono wyniki badań określające wpływ różnych wariantów dyfuzyjnych, kompozytowych warstw azotków chromu i tytanu na odporność korozyjną stopów magnezu. Słowa kluczowe: stopy magnezu, warstwy azotku chromu i azotku tytanu, metoda hybrydowa, mikrostruktura, odporność na korozję, odporność na zużycie przez tarcie Controlling of corrosion resistance of magnesium alloys using hybrid method The small specifi c mass and advantageous properties, make magnesium alloys attractive constructional and functional materials. There is however an important obstacle to their wider use, namely their poor resistance to corrosion and frictional wear, while no surface treatments are available which would effectively prolong their service life. A prospective solution is to produce diffusion chromium nitride or titanium nitride composite layers on the surface of these alloys using a hybrid treatment in which, the alloy surface is pre-coated with a chromium or titanium layer and then subjected to glow discharge assisted nitriding. Thanks to their diffusion character, the layers thus obtained increase the resistance of the alloy to corrosion and frictional wear. The paper presents the results of the investigations, which deter[...]

Wpływ dyfuzyjnych, wieloskładnikowych warstw na bazie tytanu wytwarzanych metodą hybrydową na odporność na korozję i zużycie przez tarcie stopu magnezu AZ91D

Czytaj za darmo! »

Ze względu na bardzo korzystne własności, a zwłaszcza małą gęstość, dużą wytrzymałość właściwą, skuteczne ekranowanie pól elektromagnetycznych, stopy magnezu stanowią bardzo atrakcyjny materiał konstrukcyjny i funkcjonalny. Barierą dla ich dalszej, szerokiej ekspansji są w przypadku wielu zastosowań słabe własności użytkowe w zakresie twardości, odporności na korozję i zużycie przez tarcie. Opracowanie nowych, skutecznych rozwiązań inżynierii powierzchni otworzyłoby drogę do pokonania tych ograniczeń i wykorzystania stopów magnezu w nowych jakościowo obszarach zastosowań, tj. w wyrobach eksploatowanych w warunkach dużych narażeń na korozję, zużycia przez tarcie i powierzchniowe uszkodzenia mechaniczne. Perspektywicznym kierunkiem wydaje się wytwarzanie na stopach magnezu powierzchniowych warstw azotków, które z natury charakteryzują się dużą twardością, odpornością na zużycie przez tarcie i korozję. Powłoki azotków od przeszło dekady wytwarzane na stopach magnezu metodami PVD, magnetronowo lub łukowo, zwiększają w dużym stopniu odporność na zużycie przez tarcie [1÷4]. Ich wadą pozostaje jednak adhezyjny charakter połączenia z podłożem i skokowa zmiana właściwości pomiędzy twardą warstwą a miękkim stopem magnezu, ograniczające dopuszczalne naciski na powierzchnię [2, 5, 6]. Jednocześnie powłoki te, ze względu na niezadowalającą szczelność, nie stanowią skutecznej ochrony obrabianego podłoża przed korozją [6÷9]. Odnotowane w ostatnim okresie prace zmierzające ku rozwiązaniu tego problemu idą w kierunku wytwarzania złożonych wielowarstwowych powłok kompozytowych tlenkowo-azotkowych [10], bądź też zmiany właściwości korozyjnych powłok azotków w procesie ich domieszkowania [11]. Perspektywiczną alternatywą dla powłok azotków osadzanych na stopach magnezu metodami PVD wydaje się wytwarzanie na nich kompozytowych, dyfuzyjnych warstw powierzchniowych azotków, względnie tlenoazotków [5, 6]. Warstwy takie można wytworzyć metodą hybrydo[...]

Badania systemów areologicznych z warstwami azotku tytanu na stopie magnezu AZ91D

Czytaj za darmo! »

Ze względu na najmniejszą spośród stopów lekkich gęstość systematycznie rosnące zainteresowanie stopami magnezu skłania do poszukiwania obróbek powierzchniowych umożliwiających poprawę niekorzystnych własności powierzchniowych tych stopów. Wytworzenie na powierzchni stopów magnezu powłok odpornych na korozję i zużycie przez tarcie, np. azotków tytanu, chromu i innych metali, pozwala mieć nadzieję na istotne poszerzenie zakresu potencjalnych zastosowań tych stopów o zastosowania w warunkach dużych narażeń tribologicznych i korozyjnych. Prace prowadzone w tym obszarze od ok. dwóch dekad [1, 2] potwierdzają korzystny wpływ powłok azotków metali na odporność na zużycie przez tarcie stopów magnezu. Powłoki te są wytwarzane metodami typu PA PVD. Prowadzone prace [3, 4] wykazują jednak słabą odporność na korozję tych systemów materiałowych (reologicznych). Utracie ochrony korozyjnej sprzyja adhezyjny charakter połączenia powłok z podłożem, co ogranicza poziom dopuszczalych nacisków w węzłach- tribokorozyjnych [5]. Perspektywicznym rozwiązaniem potwierdzonym wynikami prac [4÷7], umożliwiającym jednoczesną poprawę odporności na zużycie przez tarcie i korozję stopów magnezu, może być wytwarzanie na ich powierzchni warstw i powłok wielowarstwowych budowanych z faz azotków dyfuzyjnie związanych z podłożem. Tego typu kompozytowe warstwy można wytwarzać metodą hybrydową [6]. Polega ona na pokryciu powierzchni stopu magnezu powłoką metalu azotkotwórczego (np. tytanu lub chromu) w procesie rozpylania magnetronowego i późniejszym azotowaniem wytworzonego systemu materiałów. Cechą znamienną tej metody jest zachodzące jednocześnie z azotowaniem powierzchni powłoki jej dyfuzyjne, w miejsce adhezyjnego, połączenie z podłożem [6, 7]. Skutkuje to jej przekształceniem w warstwę o zwiększonej przyczepności w swej budowie zawierającej nową wytworzoną strefę dyfuzyjną. W prezentowanej pracy zastosowano inny, zmodyfikowany wariant metody hybrydowej, uk[...]

Mikrostruktura i właściwości a dyfuzyjnych warstw na bazie chromu na stopie magnezu AZ91D


  Stopy magnezu ze względu na najmniejszą spośród metalicznych tworzyw konstrukcyjnych gęstość i inne w skojarzeniu z nią unikatowe właściwości cieszą się obecnie szczególnym zainteresowaniem w różnych obszarach współczesnej techniki, stając się coraz poważniejszym konkurentem dla stopów aluminium i tworzyw sztucznych. Ich bardzo dobre właściwości odlewnicze predestynują je w szczególności do odlewania ciśnieniowego, co umożliwia ich wykorzystanie w produkcji masowej i znaczne obniżenie kosztów wytwarzania. Szerokiemu wykorzystaniu stopów magnezu stają jednak na przeszkodzie słabe właściwości powierzchniowe, w tym mała twardość, odporność na zużycie przez tarcie, a zwłaszcza odporność na korozję, które sprawiają, że pewne obszary zastosowań pozostają dla stopów magnezu niedostępne. Stosowane w praktyce przemysłowej obróbki powierzchniowe, z dominującym utlenianiem anodowym, nie są w stanie sprostać wymaganiom, jakie narzucają zastosowania w trudnych warunkach eksploatacji związane z występowaniem dużych narażeń korozyjnych i tribologicznych, zwłaszcza, gdy występują one jednocześnie. Stąd potrzeba poszukiwania nowych rozwiązań inżynierii powierzchni. Jednym z takich perspektywicznych rozwiązań wydaje się wytwarzanie na stopach magnezu powierzchniowych warstw azotków, zwłaszcza warstw o charakterze dyfuzyjnym [1]. Warstwy takie można wytworzyć metodą hybrydową polegającą na pokryciu podłoża powłoką metalu azotkotwórczego, a następnie jej azotowaniu [2]. Otrzymane tą metodą warstwy mają budowę strefową, której cienka, zewnętrzna strefa wyjściowej powłoki ulega naazotowaniu, a warstwa jest połączona z podłożem za pośrednictwem strefy dyfuzyjnej, co nadaje im charakter gradientowy. W efekcie warstwy takie zwiększają skutecznie właściwości powierzchniowe stopów magnezu, zwłaszcza odporność na zużycie przez tarcie [1, 2]. Kwestią otwartą pozostaje mechanizm poprawy właściwości powierzchniowych, w szczególności rola stref dyfuzyjnych[...]

Charakterystyka właściwości mechanicznych powłoki azotku tytanu na stopie aluminium z wykorzystaniem próby zarysowania i zgładów sferycznych DOI:10.15199/28.2015.3.11


  Ze względu na małą gęstość i inne korzystne właściwości oraz relatywnie przystępną cenę stopy aluminium są szeroko stosowane w różnorodnych obszarach w technice, umożliwiając znaczną redukcję masy wyrobów. Słabe właściwości powierzchniowe, w tym w zwłaszcza mała twardość i odporność na zużycie przez tarcie, stanowią ograniczenie dla ich jeszcze szerszego wykorzystania. W świetle wyników badań własnych i danych literaturowych wytwarzanie na stopach aluminium metodami PVD warstw powierzchniowych azotków umożliwiających ich wykorzystanie w warunkach zwiększonych narażeń mechanicznych, w tym zwłaszcza tribologicznych, wydaje się jednym z perspektywicznych rozwiązań Niewątpliwym ograniczeniem rzutującym na zachowania mechaniczne powłok azotków na stopach aluminium pod obciążeniem, zwłaszcza ich przyczepność, jest specyfika układu twarda powłoka PVD-miękkie podłoże, które cechuje duża, skokowa zmiana właściwości oraz adhezyjny charakter połączenia z podłożem. W pracy podjęto badania dwóch układów powłok azotku tytanu typu TiN na wybranych stopach aluminium do utwardzania wydzieleniowego z grupy durali. W badaniach analizowano system arologiczny stop Al-podwarstwa typu TiN-Ti (w tym w aspekcie wpływu obróbki cieplnej)-TiN oraz stop Al-podwarstwa typu TiN-Ti-Al-TiN. Przedmiotem badań była próba zaawansowanej charakterystyki metodą Recatest zachowań układu powłoka azotku tytanu-podłoże ze stopu aluminium na podstawie próby zarysowania. Istotą tej metody jest analiza precyzyjnych zgładów sferycznych wykonanych w różnych miejscach rysy. Przeprowadzone analizy badanych układów powłok na wybranych stopach aluminium wykazały przydatność metody Recatest do wizualizacji subtelnych zachowań układu twarda powłoka-plastyczne podłoże w warunkach próby zarysowania, ujawniając przy tym różnice przebiegu zarysowania poszczególnych wariantów powierzchniowych warstw azotku tytanu na stopach aluminium. Badania wykazały relatywnie dobrą plastyczność powłok azotku tytanu[...]

Kształtowanie własności użytkowych stopów magnezu metodami inżynierii powierzchni

Czytaj za darmo! »

Narastająca tendencja do coraz szerszego wykorzystania stopów magnezu skłania do poszukiwania nowych rozwiązań inżynierii powierzchni umożliwiających wytwarzanie na nich warstw zdolnych sprostać zwiększonym wymaganiom. Przedmiotem pracy było wykorzystanie metody multipleksowej do wytwarzania na stopach magnezu kompozytowych warstw azotków chromu o przeznaczeniu antyściernym i antykorozyjnym. [...]

Dyfuzyjne warstwy azotków na stopie magnezu AZ91D wytwarzane metodą hybrydową - mikrostruktura i właściwości

Czytaj za darmo! »

Nadzwyczaj aktualną tendencją staje się obecnie dążenie do szerszego niż dotychczas wykorzystania w technice lekkich materiałów, a w szczególności najlżejszych spośród nich stopów magnezu, w takich obszarach zastosowań, w których umożliwi to osiągnięcie istotnego zmniejszenia zużycia energii i paliw. Dotyczy to w szczególności motoryzacji, transportu lądowego i morskiego, maszyn i wszelkiego rodzaju sprzętu mechanicznego. Konieczność zmniejszenia masy wyrobów w tych obszarach wynika z wyzwań współczesnej cywilizacji, zmierzających do ograniczenia zanieczyszczenia środowiska naturalnego przez obniżenie emisji produktów spalania do atmosfery oraz zmniejszenie tempa eksploatacji wyczerpujących się zasobów kopalnych źródeł energii i innych surowców. Istotną przeszkodą dla ekspansji stopów magnezu, w szczególności do nowych jakościowo rodzajów zastosowań w warunkach zwiększonych narażeń eksploatacyjnych, takich jak ruchome części silników, maszyn i urządzeń mechanicznych i elementy zewnętrzne narażone korozyjnie, są ich niskie własności użytkowe w zakresie odporności na zużycie przez tarcie i korozję. Kluczowym dla konkurencyjności stopów magnezu jest zatem poszukiwanie metod inżynierii powierzchni umożliwiających wystarczające zwiększenie właściwości użytkowych stopów magnezu w tym zakresie. Dotychczasowe rozwiązania zmierzające w tym kierunku opierają się na wykorzystaniu w tym celu powłok, odpornych na zużycie przez tarcie i korozję azotków chromu, tytanu, czy cyrkonu, wytwarzanych metodami PVD [1÷9]. Powłoki te podwyższają odporność na zużycie przez tarcie, ale wadą ich pozostaje niewystarczająca szczelność, a w konsekwencji słaba odporność na korozję oraz adhezyjny charakter wiązania z podłożem stwarzający ryzyko złuszczania powłok pod wpływem dużych nacisków. Sugerowaną przez autorów alternatywą jest wytwarzanie za pomocą metody hybrydowej warstw azotków o charakterze dyfuzyjnym. Istotą proponowanego rozwiązania hybrydowego [...]

Wpływ warstw powierzchniowych azotku tytanu na odporność korozyjną stopu magnezu AZ91D

Czytaj za darmo! »

Najmniejsza spośród stopów lekkich gęstość stopów magnezu (ρMg = 1,74 g/cm3) w skojarzeniu z szeregiem bardzo korzystnych własności stanowi o ich wyjątkowej atrakcyjności jako metalicznych tworzyw konstrukcyjnych i funkcjonalnych. Atrakcyjność stopów magnezu podnoszą dodatkowo ich bardzo dobre własności odlewnicze, rozwój nowoczesnych, masowych technologii wytwarzania wyrobów, takich jak odlewnie ciśnieniowe czy metody tixotropowe [1÷4] oraz coraz korzystniej kształtujące się relacje cenowe [4]. Z drugiej strony słabe własności powierzchniowe stopów magnezu, takie jak odporność na zużycie przez tarcie, a zwłaszcza odporność na korozję uniemożliwiają ich wykorzystanie w bardziej wymagających obszarach zastosowań, narzucających trudne z punktu widzenia tribologicznego i korozyjnego warunki eksploatacji. Szeroka oferta będących w stadium badań i tych stosowanych w praktyce inżynierskiej obróbek powierzchniowych [1÷5], z dominującym w różnych odmianach utlenianiem anodowym, nie dysponuje w pełni satysfakcjonującym rozwiązaniem, które byłoby w stanie sprostać wymaganiom wynikającym ze zwiększonych narażeń eksploatacyjnych na zużycie przez tarcie i korozję. Jednym z perspektywicznych, potencjalnie skutecznych rozwiązań inżynierii powierzchni stopów magnezu, które mogłoby stworzyć szansę na pokonanie bariery słabych własności powierzchniowych, jest opracowane przez autorów wytwarzanie na stopach magnezu dyfuzyjnych warstw azotków chromu i tytanu metodą hybrydową [6÷9]. Do wytwarzania warstw dyfuzyjnych wykorzystuje się obróbkę hybrydową polegającą na azotowaniu w warunkach wyładowania jarzeniowego stopu uprzednio pokrytego powłoką chromu lub tytanu, która obok efektu azotowania stref przypowierzchniowych skutkuje dyfuzyjnym połączeniem powłoki z podłożem [6]. Warstwy dyfuzyjne, w przeciwieństwie do nieodpornych na korozję ze względu na charakterystyczne defekty adhezyjnych powłok azotków wytwarzanych na stopach magnezu metodam[...]

Wpływ powierzchniowych warstw azotku tytanu wytwarzanych metodami PVD na właściwości użytkowe stopów aluminium


  Mała gęstość i inne korzystne własności oraz relatywnie przystępna cena sprawiły, że stopy aluminium pod względem wykorzystania we współczesnej technice są drugą po stalach i żeliwach grupą tworzyw metalicznych stosowaną w różnorodnych obszarach. Barierą dla jeszcze szerszego ich wykorzystania są własności powierzchniowe, w tym w zwłaszcza niska twardość i odporność na zużycie przez tarcie. Dlatego szczególna rola w uzyskaniu własności użytkowych umożliwiających stosowanie stopów aluminium w warunkach zwiększonych narażeń tribologicznych przypada inżynierii powierzchni. Biorąc pod uwagę zachęcające doświadczenia własne dotyczące zwiększania własności użytkowych stopów magnezu za pomocą powierzchniowych warstw azotków [1, 2], można sądzić, że wytwarzanie metodami PVD powierzchniowych warstw azotków, zwłaszcza azotków tytanu, jest jednym z potencjalnie skutecznych rozwiązań również w odniesieniu do stopów aluminium. Analiza nielicznych źródeł literaturowych dotyczących tego zagadnienia [3÷6] wykazuje, że jest ono słabo rozpoznane, zwłaszcza w aspekcie wpływu warstw azotków na własności korozyjne stopów aluminium. Ze względu na katodowy w porównaniu z aluminium charakter tych warstw i ich zdefektowanie wynikające z specyfiki metod PVD wpływ wytwarzanych warstw może nie być korzystny. Istotnym z punku widzenia dopuszczalnych obciążeń mechanicznych aspektem wydaje się również kwestia wpływu procesów wytwarzania powierzchniowych warstw azotków metodami PVD na własności mechaniczne, w tym twardość, podłoży ze stopów aluminium. Własności mechaniczne ze względu na podwyższoną temperaturę występującą w procesach osadzania metodami typu PVD w efekcie aktywowanych cieplnie procesów takich jak zdrowienie, rekrystalizacja i przestarzenie mogą ulegać niekorzystnym zmianom. W pracy podjęto badania wpływu powierzchniowych warstw azotku tytanu TiN na twardość, odporność tribologiczną i korozyjną wybranych stopów aluminium do utwardzania wyd[...]

 Strona 1