Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

English (EN)·Polski (PL)·Yкраїнський (UK)
Przejdź do strony domowej biblioteki Centralna Biblioteka Wojskowa Link otwiera się w nowym oknie Logo biblioteki Prolib Integro - strona głównaCentralna Biblioteka Wojskowa

Wyszukujesz frazę "powloki" wg kryterium: Temat

  Lista filtrów
Wyrównaj
Wyświetlanie 1-15 z 16
Tytuł:
Adaptive coatings a-C/MoS2
Powłoki adaptacyjne a-C/MoS2
Autorzy:
Kot, M.
Lackner, J.
Major, Ł.
Major, R.
Skalski, K.
Wiązania, G.
Zimowski, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/189964.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
adaptive coatings
chameleon coatings
nanohardness
friction
wear
powłoki adaptacyjne
powłoki kameleonowe
nanotwardość
tarcie
zużycie
Opis:
One of the latest ideas in surface engineering is the deposition of new kinds of coatings, called adaptive or chameleon. Based on literature review, the different mechanisms of the adaption of such coatings depend on the applied ranges of temperature and loads were compared. Moreover, the main directions of development of adaptive coatings were also presented. The paper includes results of single coatings, a-C and MoS2, as well composite coatings, a-C/MoS2, in which the mechanism of adaptation was expected. Indentation tests were carried out to determine nanohardness and elasticity modulus. The adhesion of coatings to steel substrates was studied by scratch testing, and tribological properties were studied using a high-temperature ball-on disc tribometer and tests results conducted at room temperature and at elevated temperatures up to 300°C. Results showed that composite coating, a-C/MoS2, can work over the entire range of temperatures with a low coefficient of friction 0.02–0.1 and wear index of 0.07–0.47•10–6 mm3/Nm. Whereas, a-C and MoS2 coatings exhibited a low coefficient of friction and a high wear resistance at low and high temperatures, respectively.
W pracy przedstawiono nowy kierunek w inżynierii powierzchni tworzenia powłok adaptacyjnych, zwanych także kameleonowymi. Na podstawie analizy literatury zestawiono różne mechanizmy adaptacji powłok, w zależności od zakresu stosowanych temperatur pracy i kierunki rozwoju takich powłok. Przedstawiono także wyniki badań własnych dla powłok pojedynczych a-C i MoS2 i na ich tle wyniki dla powłok a-C/MoS2, w których spodziewano się mechanizmu adaptacji. Przeprowadzono testy indentacyjne, z których wyznaczono ich nanotwardość i moduł sprężystości. Analizowano także adhezję powłok do podłoży stalowych przy użyciu testu zarysowania. Testy tribologiczne przeprowadzono w temperaturze pokojowej oraz w podwyższonej do 300°C. Uzyskane wyniki wykazały, że w odróżnieniu do powłok a-C i MoS2 powłoki a-C/MoS2 mogą pracować w całym zakresie badanych temperatur. Wskazują na to niskie wartości współczynnika tarcia 0,02–0,1 i wskaźnika zużycia 0,07–0,47•10–6 mm3/Nm.
Źródło:
Tribologia; 2018, 278, 2; 51-56
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Obserwacje zużycia powłok wielowarstwowych Ti/TiN w teście ball-on-disc
TEM observations of the wear of Ti/TiN multilayer coatings after Ball-on-disc test
Autorzy:
Major, Ł.
Morgiel, J.
Kot, M.
Rakowski, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/190428.pdf
Data publikacji:
2009
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
powłoki wielowarstwowe
powłoki Ti/TiN
mikrostruktura
zużycie
multilayer coatings
Ti/TiN coatings
microstructure
wear
Opis:
Przedmiotem badań były procesy zużycia monowarstwowych powłok TiN oraz wielowarstwowych Ti/TiN po teście ball-on-disc nałożonych na podłoża stalowe. Powłoki wytworzone zostały techniką laserowej ablacji aktywowanej magnetronowo. Zużycie badano w testach kula Al2O3/tarcza przy obciążeniu 0,25N i 1N odpowiednio po 10000 i 2000 cykli. Obserwacje miejsc wytarcia przeprowadzono na przekrojach poprzecznych z wykorzystaniem transmisyjnej mikroskopii elektronowej (Tecnai G2 200 kV FEG). Do prowadzenia obserwacji wykorzystano techniki wysokorozdzielczej mikroskopii, jak również analizy składu chemicznego EDS. Cienkie folie do analizy TEM zostały wykonane techniką zogniskowanej wiązki jonów galu (Ga+), tzw. techniką FIB. Badania wykazały, że powłoki TiN w stanie po nałożeniu charakteryzowała silnie zdefektowana mikrostruktura kolumnowa oraz występowanie mikropęknięć wzdłuż granic międzyziarnowych. Obserwacje wczesnych stadiów zużycia, gdzie test na zużycie przeprowadzany był pod obciążeniem 0.25N, wykazały, że mikropęknięcia na granicach międzyziarnowych zwiększyły się, jak również powstały nowe, przecinające pojedyncze kolumny. Zużycie dokonywało się poprzez wykruszanie drobnych fragmentów pojedynczych ziarn. Pod większym obciążeniem (1N) następowała fragmentaryzacja powłoki. Jej kawałki wielkości kilku mikrometrów przesuwały się powodując powstanie uskoków na powierzchni powłoki i odpowiadające im odkształcenia podłoża. Wysokorozdzielcza mikroskopia transmisyjna wykazała, że pęknięcia ziarn przebiegały głównie wzdłuż płaszczyzn krystalograficznych typu {111} TiN. W przypadku powłok wielowarstwowych pod wpływem obciążenia dochodziło najpierw do pękania warstw ceramicznych, natomiast warstwy metaliczne ulegały odkształceniu plastycznemu. Pęknięcia te ponownie otwierają się w kolejnej warstwie ceramicznej (pod metaliczną), jednak ich wielkość jest już znacznie mniejsza. Zużycie monowarstwowych powłok ceramicznych następuje głównie w sposób katastroficzny, tj. poprzez gwałtowną delaminację dużych obszarów powłoki. Powłoki wielowarstwowe, poprzez zastosowanie naprzemianległych warstw ceramika/metal zużywają się równomiernie, tj. warstwa po warstwie.
The wear mechanisms of single- layered TiN coatings as well as multilayered Ti/TiN coatings (Λ =250nm) were investigated with ball-on-disc test. The coatings were obtained by the hybrid pulsed laser deposition (PLD) technique. The wear test was done using Al2O3 ball-on-disc test at 0.25 and 1N after 10000 and 2000 cycles, respectively. Thin foils for TEM observations were cut from the wear track using Quanta 200 3D FIB (Focus Ion Beam) equipped with an Omniprobe lift-up system. The microstructure investigations were performed with the TECNAI G2 SuperTWIN FEG (200kV) transmission electron microscope. Observations exhibited that the deposited TiN single layered coating was characterized by strongly defected columnar microstructure and the presence of micro-cracks along grain boundaries. Early stages of the wear process, where test was performed under 0.25N, showed that the micro-cracks at grain boundaries were much more pronounced and new ones additionally appeared cutting individual grains. The wear track formation starts with the removal of small pieces of individual grains leaving a "broken tooth" like line. The higher load (1N) resulted in activation of side slips along the existing cracks causing steps at the surface and corresponding dent in the substrate. Under the same loading in the central part of wear track, the TiN coating was fractured to a few micron size pieces, which were half way pushed into the steel substrate. The HRTEM observations of coating confirmed that the cracks formed during deposition were located at the column of crystallites boundaries, while wear caused the formation of intercrystalline cracks along {111} planes as well. In the case of multilayer coatings under the applied load, ceramic (TiN) layers were cracked while metallic layers deformed plastically. The vertical cracks in TiN were indeed stopped at the TiN/Ti interfaces, but reopen in TiN layers lying below. In applied wear conditions, the continuity of Ti layers prevails over cracking of the TiN layers and resulted in layer-by-layer wear of investigated multilayer coating.
Źródło:
Tribologia; 2009, 3; 115-123
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Coatings with advanced microstructure for biomedical applications
Powłoki o złożonej architekturze do zastosowań biomedycznych
Autorzy:
Kot, M.
Major, Ł.
Major, R.
Lackner, J.
Pontié, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/189614.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
carbon coatings
multilayers
biotribology
nanohardness
friction
wear
powłoki węglowe
powłoki wielowarstwowe
biotribologia
nanotwardość
tarcie
zużycie
Opis:
The paper presents the effect of the complex architecture of Cr/CrN+a-C:H coatings on their mechanical and tribological properties. These advanced coatings were compared with CrN single coatings and Cr/CrN multilayers. All of them were deposited by the magnetron sputtering technique. The conducted tests allowed nanohardness, elasticity modulus, fracture toughness, and adhesion of coatings to steel substrates to be determined. Tribological tests were carried out under dry friction and in the presence of phosphate-buffered saline PBS and foetal bovine serum FBS. For all test conditions, the friction coefficient and the wear index of the produced coatings were determined. The lowest wear and the lowest coefficient of friction are exhibited by coatings with complex Cr/CrN+a-C:H architecture. Furthermore, they are also resistant to the highly corrosive PBS environment.
W pracy analizowano wpływ złożonej architektury powłok Cr/CrN+a-C:H na ich właściwości mechaniczne i tribologiczne. Porównywano je z powłokami pojedynczymi CrN i wielowarstwowymi Cr/CrN, które wytwarzano techniką magnetronowego rozpylania. Przeprowadzone badania umożliwiły określenie twardości, modułu sprężystości, odporności na pękanie i adhezji do podłoża. Testy tribologiczne przeprowadzono w warunkach tarcia suchego oraz w obecności roztworu soli fizjologicznej PBS i surowicy cielęcej FBS. Dla wszystkich warunków tarcia określono współczynnik tarcia oraz odporność na zużycie wytworzonych powłok. Najmniejszym zużyciem oraz najmniejszymi wartościami współczynnika tarcia charakteryzowały się złożone powłoki Cr/CrN+a-C:H. Przy tym są one także odporne na oddziaływanie korozyjne roztworu PBS.
Źródło:
Tribologia; 2017, 272, 2; 77-84
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Modelowanie i badania eksperymentalne pękania cienkich powłok ceramicznych i węglowych
Analysis of fracture of thin ceramic and carbon coatings by modeling and indentation experiments
Autorzy:
Kot, M.
Rakowski, W.
Major, Ł.
Indyka, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/189814.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
powłoki
pękanie
modelowanie
indentacja
coatings
fracture
modeling
indentation
Opis:
Praca zawiera analizę deformacji i naprężeń prowadzących do niszczenia układów powłoka–podłoże przez odkształcenia plastyczne podłoża i pękanie twardych powłok. Do analizy wykorzystano obliczenia numeryczne metodą elementów skończonych oraz wyniki testów indentacyjnych. Badano powłoki ceramiczne TiN oraz węglowe a-C:H nałożone na stalowe podłoża. Określono obciążenia prowadzące do powstawania charakterystycznych form niszczenia oraz towarzyszący im stan naprężeń. Wpływ mikrostruktury powłok na powstawanie i propagację pęknięć badano z użyciem mikroskopii SEM i TEM.
In article consideration about deformations and failure of coating-substrate system by plastic deformation of substrate and coatings fracture were presented. Analysis were based on FEM modelling and spherical microindentation results. Such complex analysis allow to determine critical loads and corresponding stress distribution leading to coatings fracture. Ceramic TiN and carbon a-C:H coatings deposited on X10CrNi 18-8 steel substrates were under consideration. It was found that tensile stress on the coatings surfaces, caused formation of first annular cracks, is ?R = 6.5 i 2.4 GPa for TiN and a-C:H coatings respectively. SEM and TEM microscopic investigations have shown great impact of coating microstructure on trough thickness crack propagation.
Źródło:
Tribologia; 2011, 5; 101-108
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Roughness Influence on Macro- and Micro-Tribology of Multi-Layered Hard Coatings on Carbon Fibre Polymer Composite
Wpływ chropowatości na makro- i mikro-tribologię wielowarstwowych twardych powłok na bazie zbrojonych włóknami kompozytów polimerowych
Autorzy:
Lackner, J. M.
Major, B.
Waldhauser, W.
Mzyk, A.
Major, Ł.
Kot, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/354807.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
carbon fibre reinforced polymers
hard coatings
multi-layer
roughness
tribology
polimery węglowe wzmocnione włóknami
twarde powłoki
powłoki wielowarstwowe
chropowatość
tribologia
Opis:
Goal of this work is the investigation of roughness influences on the abrasive wear behaviour of magnetron sputtered multi- -layered, low-friction coatings on carbon-fibre reinforced polymers (CFRP). Higher coating roughness at similar CFRP quality was realized by higher deposition rates, leading to increased heat flux to the substrates during deposition. Thermal expansion of the epoxy matrix on the micro scale results in a wavy, wrinkled surface topography. Both in scratch and reciprocal sliding testing against alumina, the friction coefficients are lower for the smooth coatings, but their wear rate is higher due to low-cycle fatigue caused abrasion.
Celem pracy jest badanie wpływów szorstkości na zużycia abrazyjne osadzonych magnetronowo wielowarstwowych powłoki o niskim współczynniku tarcia na bazie wzmocnionych włóknami węglowych polimerów (CFRP). Większa szorstkość powłoki przy podobnej jakości (CFRP) została uzyskana przez wyższe szybkości osadzania, co prowadziło do zwiększonego strumienia ciepła do podłoża podczas osadzania. Rozszerzalność cieplna matrycy epoksydowej w skali mikro pozwalała na uzyskanie falistej, pofałdowanej topografii powierzchni. Zarówno w teście zarysowania jak i ścierania z przeciwpróbką korundową uzyskano niższe współczynniki tarcia dla gładkich powierzchni zaś ich szybkość zużycia była wyższa ze względu na nisko-cyklowe zmęczenie wywołujace przetarcie.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 3; 2145-2151
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Badanie odporności na pękanie i zużycie przez tarcie powłok wielowarstwowych
Examination of the fracture toughness and wear resistance of multilayer coatings
Autorzy:
Kot, M.
Rakowski, W.
Major, Ł.
Lackner, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/189417.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
powłoki wielowarstwowe
deformacje
pękanie
zużycie
multilayers
deformations
fracture
wear
Opis:
W pracy przedstawiono możliwości poprawy odporności na pękanie oraz zużycie powłok azotków metali i węglowych poprzez wprowadzenie międzywarstw z materiału charakteryzującego się sprężysto-plastycznym charakterem deformacji. Przedstawiono wyniki badań indentacyjnych i tribologicznych powłok wielowarstwowych Ti/TiN i a-C:H/TiN, które porównano z właściwościami powłok pojedynczych TiN i a-C:H. Mechanizm deformacji takich powłok określono poprzez testy indentacyjne z wykorzystaniem sferycznych wgłębników i analizę odcisków przy użyciu technik SEM i TEM. Wykazano celowość wprowadzania cienkich warstw tytanu w powłokach wielowarstwowych, których odkształcenia plastyczne przy obciążeniach zewnętrznych prowadzą do poprawy odporności na pękanie oraz kilkukrotnie zmniejszają zużycie w stosunku do powłok pojedynczych.
The paper presents the opportunity of improving fracture and wear resistance of ceramic and carbon coatings through the introduction of metallic interlayers that exhibit an elastic-plastic character of deformation. The results of indentation and tribological tests of Ti/TiN and a-C:H/TiN multilayer coatings were compared with the results of TiN and a-C:H single coatings. The mechanism of deformation and fracture was analysed by spherical indentation and TEM, SEM microscopic observation of indents. The presented results showed the desirability of the introduction of thin titanium interlayers into multilayer structure. Thin Ti layers were plastically deformed under external contact loading which improved several times the fracture and wear resistance of tested multilayers in comparison to single layers.
Źródło:
Tribologia; 2014, 2; 89-99
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Tribologia powłok węglowych w podwyższonej temperaturze
Tribology of carbon coatings at elevated temperature
Autorzy:
Kot, M.
Zimowski, S.
Major, Ł.
Chronowska-Przywara, K.
Rakowski, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/189658.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
powłoki węglowe
tarcie
zużycie
temperatura
carbon coatings
friction
wear
temperature
Opis:
W pracy przedstawiono wyniki badań mechanicznych i tribologicznych powłok węglowych a-C, a-C:H i a-C:N. Właściwości tribologiczne takich powłok wciąż nie są dostatecznie rozpoznane, zwłaszcza w przypadku analiz prowadzonych w podwyższonych temperaturach. W ramach pracy analizowano właściwości mechaniczne – twardość i moduł sprężystości oraz właściwości tribologiczne – wskaźnik zużycia i współczynnik tarcia w temperaturze 20ºC i 300ºC. Najtwardszą z powłok okazała się powłoka a-C – 17 GPa, a najmiększą a-C:H – 7GPa. Testy tribologiczne w temperaturze pokojowej wykazały, że współczynnik tarcia jest najmniejszy dla powłoki a-C, a najwyższy dla a-C:N – odpowiednio m = 0,05 i 0,24. Najniższe wartość wskaźnika zużycia zmierzono także dla powłoki a-C. Natomiast w temperaturze 300ºC najlepszą okazała się powłoka uwodorniona a-C:H, dla której zużycie było tylko nieznacznie wyższe niż w temperaturze pokojowej, a współczynnik tarcia wynosił 0,04. Zużycie powłoki a-C:N jest 20-krotnie większe niż powłoki a-C:H, chociaż współczynnik tarcia w całym zakresie 20 000 cykli testu tribologicznego wynosił tylko 0,05. Natomiast powłoka a-C w warunkach przeprowadzanego testu została całkowicie zniszczona już po 7000 cykli.
The paper presents the results of the mechanical and tribological coatings of carbon a-C, a-C:H and a-C:N coatings. The hardest coatings H = 17 GPa is a non-hydrogenated a-C coating, while the softest one is a-C:H - 7 GPa. Tribological tests performed at 20°C exhibited the lowest coefficient of friction 0.05 for the a-C coating. In a case of this coating, the lowest value of wear index was also measured. The hydrogenated and nitrogenated coatings have higher friction m = 0.14 and 0.24 respectively. However, the wear of these coatings was higher than for a-C, but it was still at low level comparing to typical ceramic coatings. In contrast, the hydrogenated a-C:H coating exhibited the best wear resistance at 300°C. The wear index was only 50% higher than at room temperature and the friction coefficient varied within the range of 0.03-0.05. The nitrogenated coating a-C:N has 20 times higher wear than the a-C:H coating, although the friction coefficient was only 0.05 over the whole test duration – 20000 cycles. The best coating (a-C) at in room temperature was the worst at elevated temperatures. This coating was completely destroyed after 7000 cycles.
Źródło:
Tribologia; 2015, 3; 55-64
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Właściwości powłok wielowarstwowych o różnej grubości warstw Ti/TiN
Properties of multilayers coatings with different thickness ratios of Ti/TiN
Autorzy:
Kot, M.
Rakowski, W.
Morgiel, J.
Major, Ł.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/190605.pdf
Data publikacji:
2009
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
powłoki wielowarstwowe
twardość
test zarysowania
multilayer coatings
hardness
scratch test
Opis:
W artykule przedstawiono wyniki badań strukturalnych (TEM) oraz pomiaru mikrotwardości i adhezji do podłoża metodą zarysowania wielowarstwowych powłok Ti/TiN wytworzonych metodą ablacji laserowej (PLD – Pulsed Laser Deposition). Badano powłoki Ti/TiN o okresie multiwarstwy z zakresu 32–500 nm, o równych grubościach podwarstw oraz o różnym stosunku grubości TiN do Ti. Analizowano wpływ liczby granic rozdziału na właściwości mikromechaniczne multiwarstwy. Wyniki badań wskazują na silną zależność twardości od liczby granic rozdziału. Zmniejszanie okresu powłoki wielowarstwowej Ti/TiN z 500 do 62 nm powoduje jej utwardzenie. Natomiast dla okresu 31 nm obserwowano drastyczny spadek twardości i odporności na zarysowanie. Dalsze utwardzenie multiwarstw można uzyskać zwiększając udział fazy ceramicznej w powłoce wielowarstwowej. Twardość powłoki 8xTi/TiN o stosunku grubości 4:1-TiN/Ti jest równa twardości pojedynczej powłoki TiN, natomiast obciążenie krytyczne jest ponad 2-krotnie wyższe.
Ceramic/metal multilayers with a nanometer thickness of layers are a new type of material for tribological applications. A stack of hard ceramic and tough metallic layers give coatings with higher hardness, adhesion and wear resistance. In the article, micromechanical properties of Ti/TiN multilayers are presented. Multilayers were deposited on 2H7 ferrite steel by the PLD (Pulsed Laser Deposition) technique. The total thickness of multilayers was 1 žm, and the bilayer period varied between 32 nm and 500 nm. Multilayers 8x and 16xTi/TiN with equal thickness of Ti and TiN layers have the best micromechanical properties. For coatings with bilayer thickness 500 to 62 nm, linear rise between hardness and the count of interfaces has been observed. But for 32xTi/TiN, coatings with 16nm thickness of layers, a large deterioration of mechanical properties was measured. The same trend was found for scratch resistance of multilayers. Results give the conclusion that the Ti layer should not be thinner than 25 nm. The next rise of mechanical properties of multilayers could be obtained by changing of TiN to the Ti thickness ratio. 8xTi/TiN multilayers with ratios 1:2 and 1:4 were tested. Hardness of 8xTi/TiN with a 1:4 ratio (27GPa) is equal to the hardness of the ceramic layer TiN; although, there was the introduction of soft metal layers. Scratch resistance of this coating is two times higher than other coatings.
Źródło:
Tribologia; 2009, 3; 59-68
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Mikrostrukturalna analiza mechanizmów zużycia powłok mono- i wielowarstwowych bazujących na składzie TiN i a-C:H
Microstructural analysis of wear mechanisms of single-and multi-layer coatings based on the tin and a-C:H composition
Autorzy:
Major, Ł.
Kot, M.
Major, B.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/256910.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Technologii Eksploatacji - Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
powłoki wielowarstwowe
PLD
zużycie
mikrostruktura
TEM
multilayer coatings
wear
microstructure
Opis:
Przedmiotem pracy była analiza mechanizmów zużycia monowarstwowych powłok azotku tytanu (TiN) i amorficznego węgla (a-C-H) i wielowarstwowych powłok bazujących na składzie TiN/a-C-H. Powłoki wytworzone zostały za pomocą techniki ablacji laserowej (PLD- Pulsem Laser Deposition). Materiały zostały poddane dwóm rodzajom testów na zużycie: standardowy test kula-tarcza (na urządzeniu T01) i test statyczny na wciskanie kulistego penetratora z siłą 1N (na urządzeniu micro-combi tester CSM), który symulował ich rzeczywiste warunki pracy w zastosowaniu na elementy pomp wspomagania serca. Diagnostyka mikrostrukturalna powłok przed, jak i po procesie zużycia wykonana została z wykorzystaniem transmisyjnej mikroskopii elektronowej (TEM) na mikroskopie TECNAI G2 F20 (200 kV FEG). Analiza fazowa i skład chemiczny przeprowadzone zostały za pomocą technik, odpowiednio dyfrakcji elektronowej i spektralnej analizy rentgenowskiej (EDS - Energy Dispersive Spectroscopy). Oddziaływanie siły zewnętrznej podczas procesu zużycia na monowarstwową powłokę TiN spowodowało powstanie pęknięć propagujących się wzdłuż płaszczyzn najgęstszego ułożenia atomów dla struktury regularnej ściennie centrowanej, czyli wzdłuż {111}. Powłoki amorficznego węgla charakteryzowały się wyjątkowo niskim współczynnikiem tarcia (najniższym spośród analizowanych powłok). Zużycie powłok wielowarstwowych różni się od monowarstwowych. Monowarstwy zużywają się gwałtownie. Ideą zastosowania wielowarstw TiN/a-C-H była w większym stopniu możliwość kontrolowania procesów zużycia. Tego typu powłoki zużywają się warstwa po warstwie [1].
Single layered TiN coating was characterized by a columnar structure with a large number of dislocations. a-C: H coating was completely amorphous. Multi-layer TiN/a-C:H coating was built of TiN and a-C:H layers placed in a sequence way. Wear test (ball-on-disc) showed that the multilayer coating was characterized by a low friction coefficient, similar to single-layered a-C:H coating. Cracks in the single TiN coating and in individual TiN layers in the multilayer coating propagated on {111}planes. Thin metal layers in a multilayer coating plastically deformed. Deformation realized at an angle of 45° to the crystallites growth direction. The presence of the metallic phase in the coating increased the energetic cost of propagating crack and the increase of brittle fracture resistance in comparison to single layered TiN coating.
Źródło:
Problemy Eksploatacji; 2011, 4; 19-26
1232-9312
Pojawia się w:
Problemy Eksploatacji
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analiza właściwości nowych grup powłok stosowanych na wysoko obciążone elementy maszyn
Analysis of the properties of new groups of coatings applied in highly loaded machine components
Autorzy:
Chronowska, K.
Kot, M.
Major, Ł.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/197588.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Politechnika Śląska. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej
Tematy:
twarde powłoki
twardość
adhezja
zużycie
hard coatings
hardness
adhesion
wear
Opis:
W artykule przedstawiono przegląd nowych grup powłok tribologicznych o złożonej mikrostrukturze, nakładanych metodami PVD (Physical Vapour Deposition) oraz CVD (Chemical Vapour Deposition). Zaprezentowano wyniki badań strukturalnych (TEM), mechanicznych i tribologicznych powłok nanokompozytowych nc-Cr2C/a-C:H i wielowarstwowych 16x(Ti/TiN). Właściwości tych nowoczesnych powłok porównano z właściwościami dwóch pojedynczych powłok a-C:H i TiN. Wszystkie powłoki nakładano metodą rozpylania magnetronowego na stali austenitycznej AISI 304. Porównano wartości twardości i modułu sprężystości oraz adhezję do podłoża badaną przy użyciu testu zarysowania. Wyniki badań wykazały możliwość poprawy odporności na zużycie powłok nanokompozytowych i wielowarstwowych w porównaniu z typowymi powłokami stosowanymi obecnie w przemyśle maszynowym.
The paper presents an overview of new groups of tribological coatings with complex microstructure deposited by PVD (Physical Vapour Deposition) and CVD (Chemical Vapor Deposition) techniques. The results of microstructure studies (TEM), mechanical and tribological properties of nanocomposite coatings nc-Cr2C/a-C:H and multilayers 16x(Ti/TiN) were shown. The properties of these modern coatings are compared with the properties of two single coatings a-C:H and TiN. All coatings were deposited by magnetron sputtering on AISI 304 steel substrates. The hardness, elastic modulus and adhesion to the substrate studied by scratch testing were compared. The results showed the possibility of improving the wear resistance of the nanocomposite and multilayer coatings in comparison with conventional single coatings currently used in the machine industry.
Źródło:
Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska; 2014, 82; 41-49
0209-3324
2450-1549
Pojawia się w:
Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analiza wpływu grubości warstw składowych na deformacje i pękanie powłok wielowarstwowych Ti/TiN
Analysis of the influence of sublayer thickness on the deformation mechanism and fracture of Ti/TiN multilayer
Autorzy:
Kot, M.
Major, Ł.
Lackner, J.
Rakowski, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/191071.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
powłoki wielowarstwowe
deformacje
pękanie
zużycie
multilayer coatings
deformations
fracture
wear
Opis:
W artykule analizowano wpływ wielowarstwowej budowy powłok typu ceramika/metal na zwiększenie ich odporności na pękanie i ograniczenie zużycia. Analizowano deformacje i pękanie takich powłok w oparciu o wyniki badań indentacyjnych i tribologicznych. Badano powłoki 8xTi/TiN o różnych stosunkach grubości warstw składowych Ti i TiN, nałożone na stalowe podłoża metodą PLD. Mechanizm deformacji takich powłok polegał na uplastycznianiu warstw Ti i pękaniu warstw TiN, co obserwowano z użyciem mikroskopii transmisyjnej. Analizowano możliwość propagacji pęknięć w kolejnych warstwach składowych ceramicznych i metalowych na skutek powtarzającego się obciążenia przy teście tribologicznym w styku kula–tarcza.
Ceramic/metal multilayers with a nanometer thickness of layers are new kinds of materials for tribological applications. A stack of hard ceramic and tough metallic layers give coatings with higher hardness, adhesion and wear resistance. In this article, micromechanical properties of Ti/TiN multilayers with different thickness ratios of ceramic to metallic sublayers are presented. Multilayers were deposited on 2H17 ferrite steel by the PLD (Pulsed Laser Deposition) technique. The deformation mechanism based on subsequent fracture of TiN sublayers and followed plastic deformation of Ti around crack were found using TEM examination of thin foils from spherical indents. Tribological tests show the highest wear resistance of 8xTi/TiN multilayer with 1:2 thickness ratio of Ti:TiN (42:83 nm). Slightly lower wear resistance of 8xTi/TiN 1:4 (25:100 nm) is a result of possible crack propagation through the metallic sublayer and the loss of its ability to deflect and terminate cracks. The thinner metallic sublayers, the easier is crack propagation through the coating, but excessively thick Ti sublayers lead to lower hardness and wear resistance. Optimum properties for tested Ti/TiN system could be expected when the metallic sublayer is not thinner than 40nm and metallic to ceramic thickness ratio is 1:2.
Źródło:
Tribologia; 2010, 4; 181-189
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The Wear Mechanisms Description Of Multilayer Coatings, Performed By Transmission Electron Microscopy – An Overview Of The Own Research Work
Opis mechanizmu zużycia wielowarstwowych powłok w oparciu o transmisyjną mikroskopię elektronową – przegląd własnych badań doświadczalnych
Autorzy:
Major, Ł.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/351356.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
multilayer coatings
TEM characterization
wear mechanisms
powłoki wielowarstwowe
TEM
mechanizm zużycia
Opis:
The aim of the presented paper was to describe the wear mechanisms operating at the small length scale in multilayer coatings subjected to a mechanical testing. A hybrid PLD system (Pulsed Laser Deposition connected with magnetron sputtering) was used for the multi-layer coating deposition. Coatings were subjected to indentation, ball-on disc wear and scratch adhesion tests. Microstructure of the as-deposited coating and after mechanical tests was studied using the Scanning (SEM) and the Transmission (TEM) Electron Microscopes. The research work revealed that application of innovative multilayer coatings may allow to predict their life time and to steer their properties.
Celem pracy było określenie mechanizmów zużycia wielowarstwowych powłok tribologicznych, poddanych testom mechanicznym na zużycie. Powłoki wytwarzane przy zastosowaniu hybrydowego układu PLD (technika laserowej ablacji połączona z rozpylaniem magnetronowym) poddane zostały mechanicznym testom na zużycie (indentacja oraz test kula-tarcza), a także testowi przylegania powłoki do podłoża (test zarysowania). Charakterystykę mikrostruktury powłok przed i po testach mechanicznych przeprowadzono za pomocą skaningowej (SEM) oraz transmisyjnej (TEM) mikroskopii elektronowej. Badania wykazały, że poprzez stosowanie innowacyjnych powłok wielowarstwowych można przewidzieć czas ich eksploatacji oraz dają możliwość sterowania właściwościami.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 3; 2319-2326
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wieloskalowa analiza mechanizmu zużycia wielowarstwowych powłok na bazie tytanu i węgla
Multiscaled analysis of wear mechanism of titanium and carbon basis multilayer coatings
Autorzy:
Major, Ł.
Lackner, J. M.
Major, B.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/211560.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Obróbki Plastycznej
Tematy:
powłoki wielowarstwowe
mikrostruktura
diagnostyka
mechanizm zużycia
multilayer coatings
microstructure
diagnostics
wear mechanism
Opis:
Przedmiotem badań wieloskalowej analizy mechanizmu zużycia były efekty niszczenia mikrostruktury wielowarstwowych powłok typu: Ti/TiN oraz TiN/Ti/a-C:H. Powłoki uzyskano na austenitycznej stali nierdzewnej przy użyciu hybrydowej metody osadzania laserem impulsowym (PLD+magnetron). Mikrostrukturę powłoki składającej się z bi-warstw o grubości rzędu 10 nm charakteryzowano z zastosowaniem transmisyjnego mikroskopu elektronowego Tecnai F20 (200kV) FEG. Fazowa i chemiczna analiza składu przeprowadzona została metodą EDS z dyspersją energii (rentgenowska spektroskopia) i w oparciu o obrazy dyfrakcji elektronów. Odporność na uszkodzenia powłoki badano diamentową kulkę siłą 1N przyłożonego obciążenia. Cienkie folie zostały przygotowane bezpośrednio ze ścieżki zużycie z zastosowaniem skupionej wiązki jonów metodą FIB z wykorzystaniem aparatury QUANTA 200 3D DualBeam. Wielowarstwowe powłoki charakteryzowały się mikrostrukturą z dużą ilością dyslokacji w warstwie TiN, podobnie jak w powłoce monowarstwowej TiN. W przypadku powłoki węglowej a-C:H warstwa była amorficzna. Po teście mechanicznym zużycia metodą kula-dysk, stosując kulkę Al2O3, wielowarstwowa powłoka TiN/Ti/a-C:H była silnie zdeformowana. Ceramiczne powłoki TiN oraz a-C:H wykazywały kruche pęknięcia, zaś bardzo cienkie warstwy metaliczne Ti, wytworzone na każdej granicy fazowej, zostały odkształcone plastycznie. Linie deformacji propagowały się pod kątem 45o do kierunek wzrostu krystalitów. Zużycie tribologiczne krystalicznych warstw TiN spowodowało pęknięcia wzdłuż płaszczyzn {111}. Obecność fazy metalicznej prowadziła do wzrostu oporności na pęknięcia i zwiększała koszt energetyczny propagacji pęknięć.
The wear mechanisms of Ti/TiN and (TiN/Ti/a-C:H) multilayer coatings were investigated. Ti/TiN and (TiN/Ti/a-C:H) multilayer coatings were deposited on austenitic stainless steel (316L) using the hybrid PLD (Pulsed Laser Deposition + magnetron sputtering) equipped with high purity titanium target (99.9% at. Ti) and carbon target. Microstructure was analyzed on thin foils prepared using the FEI Dual BeamTM FIB system equipped with an Omniprobe lift-out technique. Foils were cut perpendicularly both to coating surface and wear path. The microstructure observations were performed using TECNAI F20 SuperTWIN (200kV) transmission electron microscope. The wear mechanism of the multilayer coating was realized through brittle cracking of ceramic layers and plastic deformation of metallic ones. Optimization of layer thickness and modulation was performed by application of advanced deposition and diagnostic methods. Switching from mono- to multi-layered coatings allows changing the mechanism of wear from through-coating cracking leading to catastrophic delamination to more gradual layer-by-layer coating removal. The farther wear decrease should be sought at lower multilayer period. Design and fabrication of Ti/TiN and (TiN/Ti/a-C:H) multilayer coatings revealing an improved behavior in service systems subjected to wearing.
Źródło:
Obróbka Plastyczna Metali; 2014, 25, 1; 27-38
0867-2628
Pojawia się w:
Obróbka Plastyczna Metali
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Tribological properties of Ti/A-C:H nanocomposite carbon based coatings
Właściwości tribologiczne nanokompozytowych powłok węglowych Ti/A-C:H
Autorzy:
Kot, M.
Major, Ł.
Lackner, J.
Chronowska-Przywara, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/971594.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
carbon coatings
fracture resistance
friction
wear
powłoki węglowe
odporność na pękanie
tarcie
zużycie
Opis:
The paper presents the results of mechanical and tribological tests of Ti/a-C:H nanocomposite carbon coatings and a-C:H hydrogenated carbon coating. All coatings were deposited by magnetron sputtering technique at various acetylene gas flows in a vacuum chamber, resulting in different coatings properties. The conducted study determines hardness, elasticity modulus, fracture resistance, and tribological properties – wear and friction coefficient of deposited coatings. The lowest wear and coefficient of friction were exhibited coatings deposited at higher acetylene flows, 15-20 sccm. However, they are atch testing is several times smaller than in a case of softer coatings deposited at lower acetylene flow up to 10 sccm.
W pracy przedstawiono wyniki badań mechanicznych i tribologicznych nanokompozytowych powłok węglowych Ti/a-C:H, które porównywano z właściwościami powłok węglowych a-C:H. Powłoki wytwarzano techniką magnetronowego rozpylania przy różnym przepływie acetylenu od 1 do 20 sccm przez komorę próżniową, co skutkowało różnymi właściwościami powłok. Przeprowadzone badania umożliwiły określenie twardości, modułu sprężystości, odporności na pękanie oraz właściwości tribologicznych – wskaźnika zużycia i współczynnika tarcia wytworzonych powłok. Najmniejszym zużyciem oraz najmniejszymi wartościami współczynnika tarcia charakteryzowały się powłoki wytworzone przy największych przepływach acetylenu 15–20 sccm. Natomiast są one kruche, a obciążenie krytyczne określone w teście zarysowania jest kilkukrotnie mniejsze niż dla miększych powłok osadzanych przy przepływie acetylenu do 10 sccm.
Źródło:
Tribologia; 2016, 267, 3; 109-117
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Detonation deposited Fe-Al coatings. Part II: Transmission electron microscopy of interlayers and Fe-Al intermetallic coating detonation sprayed onto the 045 steel substrate
Detonacyjne osadzanie warstw Fe-Al. Część II: Transmisyjna mikroskopia elektronowa warstw pośrednich oraz powłoki faz typu Fe-Al natryskiwanych detonacyjnie na podłoże stali 045
Autorzy:
Pawłowski, A.
Senderowski, C.
Wołczyński, W.
Morgiel, J.
Major, Ł.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/354124.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
natryskiwanie detonacyjne
powłoki międzymetaliczne
D-gun spraying
Fe-Al intermetallic coatings
Ni(Al) and Cr(Al) interlayers
Opis:
The microstructure of detonation gaseous sprayed (DGS) transition layers of Ni(Al), Ni(Cr) and subsequent coating of Fe-Al intermetallic phases deposited on the 045 steel were studied in the paper using transmission electron microscopy. In order to identify phases in the particular interlayers the selected area electron diffraction (SAED) and an energy dispersive X-ray microanalysis (EDX) were applied. It was found that the Ni(Al) interlayer contained basically pure nickel with a small fraction of NiAl phase. The Al based amorphous phase was also observed its area in the form of bands. The Ni(Cr) interlayer basically contained Ni-rich small grains. Pure chromium in the Ni matrix appeared in the vicinity of Fe-Al coating in the shape of bow-like bands, parallel to the coating. The boundary between the Ni(Cr) layer and the Fe-Al coating revealed abrupt decrease of the Ni content in the coating at simultaneous rapid increase of the Fe amount. Improper Al/Cr ratio within the Ni matrix seems to be responsible for the formation of Al-oxides and the bands of almost pure Cr and Ni(Cr) layers and resulting decrease of interlayer adherence.
W pracy analizowano mikrostrukturę złożonej budowy wielowarstwy składającej się z podłoża ze stali węglowej 045 oraz osadzonych detonacyjnie (DGS) na niej warstw pośrednich Ni(Al) i Ni(Cr) oraz powłoki faz międzymetalicznych typu Fe-Al. W celu identyfikacji faz powłoki i warstw pośrednich zastosowano techniki badawcze: dyfrakcji elektronowej (SAED) oraz analizy składu chemicznego faz (EDX) w transmisyjnym mikroskopie elektronowym. Stwierdzono, że warstwa Ni(Al) zawiera przede wszystkim prawie czysty nikiel z małym udziałem fazy NiAl. Oprócz tego w obszarze ziaren Ni występowała faza amorficzna w postaci pasm oparta na Al i O. Obecność niewielkich rozmiarów ziaren bogatych w nikiel stwierdzono również w warstwie Ni(Cr), wewnątrz których znajdowały się pasma czystego chromu. Granica pomiędzy Ni(Cr) oraz powłoką Fe-Al wykazywała gwałtowny spadek zawartości niklu przy jednoczesnym silnym wzroście żelaza. Obecność tlenków aluminium oraz pasm bogatych w chrom wynikała z niewłaściwych proporcji Al/Cr podczas przygotowania wielowarstw i wpływała negatywnie na ilość mikropęknięć i porów oraz wynikającą z tego adhezję pomiędzy poszczególnymi warstwami.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2011, 56, 1; 71-79
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Wyświetlanie 1-15 z 16

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies