Evaluation of TiN Coating Properties Deposited on HS6-5-2C Steel

The article presents selected properties of TiN coating on HS6-5-2C steel by Physical Vapour Deposition (PVD). The coating thickness was measured with a Calotest, and its hardness was measured with a nanohardness tester. Tribological parameters were determined, namely, the coefficient of friction and linear wear on the TRB3 tester operating in a ball-on-disk sliding friction pair. The disc was made of HS6-5-2C steel with a TiN coating and the ball of 100Cr6 steel without coating and with a-C:H coating, with Al2O3. The tests were performed under technically dry friction conditions. The coating structure observations were made using a scanning microscope, and the analysis of the geometric structure of samples, before and after tribological tests, were performed with an optical profile measurement gauge. The test results showed that the lowest linear wear was obtained for friction pairs with an Al2O3 ball and a steel ball with a-C:H coating applied.

W artykule przedstawiono wybrane właściwości powłoki TiN osadzonej na stali HS6-5-2C techniką fizycznego osadzania z fazy gazowej PVD. Zmierzono grubość powłoki przy użyciu Calotestera oraz jej twardość za pomocą nanotwardościomierza. Określono parametry tribologiczne, a mianowicie współczynnik tarcia i zużycie liniowe na testerze TRB3 pracującym w skojarzeniu trącym kula–tarcza w ruchu ślizgowym. Tarcza wykonana była ze stali HS6-5-2C z powłoką TiN, a kula ze stali 100Cr6 bez i z naniesioną powłoką a-C:H, z Al2O3. Badania wykonano w warunkach tarcia technicznie suchego. Obserwacje struktury powłoki zrealizowano przy użyciu mikroskopu skaningowego, a analizę struktury geometrycznej powierzchni próbek przed i po testach tribologicznych wykonano profilometrem optycznym. Wyniki badań wskazały, że najmniejsze zużycie liniowe uzyskano dla par trących z kulą wykonaną z Al2O3 oraz stalową z naniesioną powłoką a-C:H.