Wyniki 1-9 spośród 9 dla zapytania: authorDesc:"Bogdan Warcholiński"

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[...]

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[...]

Odporność na zużycie i korozję powłok wielowarstwowych CrCN/CrN wytworzonych na azotowanej stali 42CrMo4 metodą katodowego odparowania łukowego DOI:10.15199/28.2015.5.18


  Transition metal nitrides formed by PVD methods are characterized by properties which are subject to many applications. Chromium nitride coatings show good resistance to oxidation, wear and corrosion. It can be improved through the formation of a multilayer structure, wherein the columnar microstructure (typical for monolayer coating PVD) is interrupted, which significantly reduces a potential source of corrosion occurring along the columns. In addition, the introduction of carbon to chromium nitride causes refinement of microstructure, corresponding to both the improvement of the mechanical properties of the coating and increased resistance to corrosion. The aim of the work was to produce CrCN/CrN multilayer coating by cathodic arc evaporation on a not nitrided and nitrided 42CrMo4 steel substrates. The nitriding was characterized by varying the composition of iron nitrides in the surface zone. The samples were tested for adhesion, resistance wear and corrosion resistance in 3% NaCl solution. It has been found that the reduction of nitride precipitates of ε (Fe2-3N) and γ′ (Fe4N) on the outer surface of the substrate is critical for the adhesion of CrCN/CrN coatings and corrosion resistance. Substrates nitrided in nitrogen potential KN = 1.1 did not show in X-ray studies ε and γ′ phases. This resulted in a lower wear rate of the coating, a higher adhesion of the coating to the substrate, higher corrosion potential and lower corrosion current density compared to the coating deposited on not nitrided or nitrided in higher nitrogen potential. Key words: multilayer coatings, PVD, adhesion, corrosion resistance. Azotki metali przejściowych formowane metodami PVD charakteryzują się właściwościami będącymi przedmiotem wielu zastosowań. Powłoki z azotku chromu wykazują dobrą odporność na utlenianie, zużycie i korozję. Można ją poprawić przez formowanie struktury wielowarstwowej, w której przerywana jest mikrostruktura[...]

Struktura powłok CrN wytworzonych metodą katodowego odparowania łukowego w układzie stacjonarnym DOI:10.15199/28.2015.5.20


  Powłoki ochronne na narzędziach i częściach maszyn to skuteczny sposób na poprawę ich trwałości. Ze względu na dobrą odporność na utlenianie i zużycie powłoki azotku chromu są powszechnie stosowane w przemyśle. Prowadzone są prace zmierzające do dalszej poprawy właściwości powłok oraz rozszerzenia zakresu zastosowań. Celem pracy było zbadanie wpływu ciśnienia azotu pN2 i natężenia polaryzacji podłoża UB na szybkość nanoszenia, chropowatość i strukturę powłok Cr-N otrzymanych na podłożach ze stali HS6-5-2 o średnicy 32 mm. Podłoża umieszczono równolegle do katody, a powłoki formowano na ich stronie przedniej i tylnej. Stwierdzono, że grubość powłok uzyskanych na przedniej stronie podłoża jest w przybliżeniu jednakowa niezależnie od pN2 i UB. W przypadku powłok formowanych na odwrotnej stronie podłoża ze wzrostem pN2 grubość powłoki rośnie, a ze wzrostem UB nie wykazuje monotonicznego charakteru zmian. Badania struktury krystalicznej powłok prowadzono na urządzeniu DRON 4. Stwierdzono, że ze wzrostem ciśnienia azotu następuje zmiana struktury fazowej zależna od strony podłoża, na której formowana jest powłoka. Na przedniej stronie podłoża można zaobserwować przemianę Cr2N → CrN, natomiast na tylnej Cr + Cr2N → Cr2N + CrN → CrN. Wzrost napięcia polaryzacji podłoża powoduje zmianę uprzywilejowanej orientacji płaszczyzn, a także w wyniku rozpylania wstecznego przemianę fazową CrN → Cr2N + CrN. Powłoki są silnie steksturowane, współczynnik tekstury zależy od warunków formowania powłoki, to jest ciśnienia azotu i napięcia polaryzacji podłoża. Słowa kluczowe: azotek chromu, struktura krystaliczna, tekstura.1. WPROWADZENIE Ze względu na dobre właściwości mechaniczne i tribologiczne twarde powłoki ochronne na bazie azotków metali przejściowych osadzane metodami PVD są wszechstronnie stosowane [1÷6]. Powłoki azotku chromu charakteryzują się dużą twardością i obojętnością chemiczną, które doskonale sprawdzają się w środowiskach [...]

 Strona 1