Informacja

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

Wyszukujesz frazę "powłoki wielowarstwowe" wg kryterium: Temat


Tytuł:
Corrosion Resistance Of Electroless Ni-P/Cu/Ni-P Multilayer Coatings
Odporność korozyjna wielowarstwowych powłok Ni-P/Cu/Ni-P nakładanych metodą powlekania bezprądowego
Autorzy:
Zhao, G. L.
Zou, Y.
Hao, Y. L.
Zou, Z. D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/356487.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
electroless plating
multilayer coatings
porosity
electrochemical tests
crystalline Cu layer
powlekanie bezprądowe
powłoki wielowarstwowe
porowatość
badania elektrochemiczne
warstwa krystaliczna Cu
Opis:
Ni-P/Cu/Ni-P multilayer coatings were prepared by deposition of Cu layer between two Ni–P layers. The Cu layer was deposited by metal displacement reaction between Cu2+ and Fe atoms. Corrosion behavior of single-layer Ni-P coatings, double-layer Ni-P/Cu coatings, and three-layer Ni-P/Cu/Ni-P coatings were investigated by electrochemical tests in 3.5% NaCl solution. The three-layer coatings exhibited more positive Ecorr and decreased Icorr compared with conventional single-layer Ni-P coatings, which indicated an improved corrosion resistance. The polarization curves of the three-layer coatings were characterized by two passive regions. The improved corrosion resistance was not only attributed to the function of the blocked pores of Cu. The Cu interlayer also acted as a sacrificial layer instead of a barrier in the coatings, which altered the corrosion mechanism and further improved the corrosion resistance of the coatings.
Wielowarstwowe powłoki Ni-P/Cu/Ni-P wytworzono metodą osadzania miedzi pomiędzy dwoma warstwami Ni-P. Warstwę Cu otrzymano dzięki reakcji wypierania metalu przez metal (dla miedzi i żelaza). Aby określić właściwości korozyjne jednowarstwowej powłoki Ni-P, dwuwarstwowej Ni-P/Cu oraz trójwarstwowej Ni-P/Cu/Ni-P przeprowadzono pomiary elektrochemiczne w 3,5% roztworze NaCl. Powłoki trójwarstwowe w porównaniu do jednowarstwowych wykazały się większą wartością Ecorr, przy malejącej wartości Icorr. Wskazuje to na poprawę odporności na korozję. Krzywe polaryzacji dla powłok trójwarstwowych charakteryzują się występowaniem dwóch obszarów pasywacji. Poprawa odporności na korozję jest skutkiem nie tylko tzw. zjawiska blokowania porów w miedzi. Powłoka z Cu działała także jako warstwa protektorowa, modyfikując mechanizm korozji i poprawiając odporność korozyjną powłok.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 2A; 1003-1008
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The Innovative Directions In Development And Implementations Of Hybrid Technologies In Surface Engineering
Innowacyjne kierunki rozwoju i implementacji technologii hybrydowych w inżynierii powierzchni
Autorzy:
Mazurkiewicz, A.
Smolik, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/350942.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
duplex surface treatment
multilayer coatings
knowledge transfer mechanism
inżynieria powierzchni
powłoki wielowarstwowe
mechanizm transferu wiedzy
Opis:
The dynamics of the development of modern technology depends, to a great extent, on the possibilities of producing the innovative materials with high functionality parameters, which could be used in modern, highly advanced technological processes. Surface engineering plays a very important role in this area. This is mainly due to the fact that, for many structural materials, the possibilities of classical formation of their properties (e.g., by heat treatment or the selection of the microstructure, chemical and phase composition) have been practically used up. The material and technological achievements in the surface engineering area allow the modification of the properties of the surface layer of tool and machine components. As a result, they may be better suited to work in increasingly difficult and more demanding conditions. The hybrid technologies, combining several different methods of surface treatment in one complex technological process, are the most advanced solutions compared to already known surface engineering methods. In the article, the authors present the possibilities of shaping the functional properties of the surface layer. The authors describe problems associated with the development of the hybrid technology and provide the examples of physical modelling, design, technological development, and the practical application of a hybrid technology. In this work, the authors also identify the areas whose development is needed for more effective transfer of surface engineering innovations to business applications.
Dynamika rozwoju nowoczesnych technologii, zależy w dużej mierze od możliwości produkcji innowacyjnych materiałów o wysokich parametrach funkcjonalnych, które mogą być stosowane w nowoczesnych, zaawansowanych procesach technologicznych. Inżynieria powierzchni odgrywa bardzo ważną rolę w tej dziedzinie. Wynika to głównie z faktu, że dla wielu materiałów strukturalnych, konwencjonalne możliwości formowania właściwości, na przykład poprzez obróbkę cieplną lub dobór mikrostruktury, składu chemicznego i fazowego, są praktycznie całkowicie wykorzystane. Materiałowe i technologiczne osiągnięcia w dziedzinie inżynierii powierzchni pozwalają na modyfikacja właściwości warstwy wierzchniej elementów narzędzi i urządzeń. W rezultacie takie materiały mogą być lepiej dostosowane do pracy w coraz trudniejszych i bardziej wymagających warunkach. Technologie hybrydowe, łączące kilka różnych metod obróbki powierzchni w jednym złożonym procesie technologicznym, należą do najbardziej zaawansowanych rozwiązań w porównaniu do znanych już metod inżynierii powierzchni. W artykule autorzy przedstawiają możliwości kształtowania funkcjonalnych właściwości warstwy wierzchniej. Opisują problemy związane z rozwojem technologii hybrydowej oraz dają przykłady modelowania fizycznego w projektowaniu materiałów, rozwoju technologicznego oraz praktycznego zastosowania technologii hybrydowej. Autorzy identyfikują również obszary, których rozwój jest potrzebny dla bardziej efektywnego transferu innowacji inżynierii powierzchni do zastosowań biznesowych.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 3; 2161-2172
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
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:
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:
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:
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:
An Analysis of Mechanical and Tribological Properties of Zr/Zr2N Multilayer Coatings
Analiza właściwości mechanicznych i tribologicznych powłok wielowarstwowych Zr/Zr2N
Autorzy:
Kot, Marcin
Lackner, Jurgen
Major, Łukasz
Szczęch, Marcin
Wiązania, Grzegorz
Zimowski, Sławomir
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/190502.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
multilayer coatings
PVD
nanohardness
friction
wear
powłoki wielowarstwowe
nanotwardość
tarcie
zużycie
Opis:
The paper presents the analysis of effect of the Zr to Zr2N layer thickness ratios of 1:1, 1:2, and 1:4 on the mechanical properties of Zr /Zr2N multilayer coatings. With the increase in the amount of the ceramic phase in the multilayer coating, an increase in hardness from 11 to 14.5 GPa and Young's modulus from 158 to 211 GPa was observed. This was accompanied by improved scratch resistance as critical load LC2 raises from 17 to over 30 N. A ratio increase from 1:1 to 1:2 caused a 3-fold improvement in the coating wear resistance, which was also accompanied by a change in the wear mechanism. However, there was no further improvement of this parameter with a ratio increase to 1:4. Microscopic analysis of wear tracks, using the TEM technique revealed that the Zr metal layers change the direction of crack propagation. This phenomenon results in the improved fracture resistance of multilayer coatings compared to single coatings. Such a mechanism was even observed for the 1:4 coating with the thinnest 58 nm Zr layers.
W pracy przedstawiono analizę wpływu stosunku grubości warstw Zr i Zr2N 1:1, 1:2 i 1:4 na właściwości mechaniczne powłok wielowarstwowych Zr/Zr2N. Wraz ze wzrostem udziału fazy ceramicznej w powłoce wielowarstwowej obserwowano wzrost jej twardości z 11 do 14,5 GPa i modułu Younga ze 158 do 211 GPa. Towarzyszyła temu także poprawa odporności na zarysowanie, o czym świadczy wzrost wartości obciążenia krytycznego LC2 z 17 do ponad 30 N. Wzrost stosunku z 1:1 do 1:2 powodował 3-krotną poprawę odporności na zużycie powłoki, czemu towarzyszyła także zmiana mechanizmu zużywania. Natomiast nie następowała dalsza poprawa tej cechy przy wzroście stosunku do 1:4. Analizy mikroskopowe torów tarcia przy użyciu techniki TEM wykazały, że warstwy metali Zr powodują zmianę kierunku propagacji pęknięć, co przekłada się na poprawę odporności na pękanie powłok wielowarstwowych w stosunku do powłok pojedynczych. Mechanizm taki obserwowano nawet dla powłoki 1:4, dla której grubość warstwy Zr była najmniejsza i wynosiła 58 nm.
Źródło:
Tribologia; 2019, 286, 4; 15-22
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
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:
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:
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:
Właściwości narzędzi skrawających z wielowarstwowymi powłokami typu ceramika/ceramika
Properties of cutting tools with ceramic/ceramic multilayers
Autorzy:
Kot, M.
Rakowski, W.
Czechowski, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/190516.pdf
Data publikacji:
2009
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
powłoki wielowarstwowe ceramiczne
narzędzia skrawające
twardość
zużycie
ceramic multilayers
cutting tools
hardness
wear
Opis:
W artykule przedstawiono wyniki badań mikromechanicznych i tribologicznych powłok wielowarstwowych typu ceramika–ceramika nałożonych na płytki skrawające WC-Co. Badano multiwarstwy TiAlN/TiN oraz TiAlN/CrN o grubości pojedynczych podwarstw 60 nm. Powłoki były wytworzone metodą łukowo-plazmową. Dla porównania dołączono komercyjną płytkę z powłoką TiAlSiN oraz płytkę bez powłoki. Przeprowadzono pomiary właściwości mikromechanicznych oraz tribologicznych w styku kula–tarcza. Przeprowadzono także testy eksploatacyjne ostrzy skrawających podczas toczenia utwardzonej stali NC6. Obydwie z proponowanych multiwarstw TiAlN/TiN i TiAlN/CrN podnoszą odpowiednio 3,1 i 1,4 razy trwałość ostrzy skrawających w stosunku do ostrza WC-Co bez powłoki. Trwałość ich jest także wyższa od trwałości ostrza z powłoką TiAlSiN, dostępnego na rynku.
Cutting tools for High Speed Machining (HSM) work under high stress and in high temperature. Additional machining processes are lead without cutting fluids that cause significant wear on the tool rake face. These high mechanical and thermal loads demand cutting tools with new kinds of coatings like ceramic/ceramic multilayers. Tested ceramic multilayers, TiAlN/TiN and TiAlN/CrN, have been deposited using cathodic arc plasma evaporation on WC-Co inserts. Commerce tools with a TiAlSiN coating and WC-Co without coating were tested for comparison with proposed new materials. TiAlN/TiN and TiAlN/CrN coatings have a hardness of 36 and 32 GPa, respectively. Low mismatch of lattice parameters especially for TiN and TiAlN can cause strengthening of the TiAlN/TiN multilayer, giving high hardness and wear resistance. Scratch tests confirm the very good multilayer coatings-substrates adhesion. Cutting test were done by the turning of quenched NC6 tool steel. Both multilayers TiAlN/TiN and TiAlN/CrN give rise of tool life over 3 and 1.4 times, respectively, in comparison with uncoated inserts. The durability of tools with multilayers is higher than commercial tool with TiAlSiN. Presented results show the high potential of multilayers as a new kind of coating for HSM of hardened steels.
Źródło:
Tribologia; 2009, 4; 103-112
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:
Analytical solutions of supersonic flutter problems for laminated multilayered composite plates and cylindrical shells
Autorzy:
Flis, Justyna
Muc, Aleksander
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2146603.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Politechnika Poznańska. Instytut Mechaniki Stosowanej
Tematy:
flutter
multilayered laminated structures
plates
cylindrical shells
flatter
wielowarstwowe struktury laminowane
płyty
powłoki cylindryczne
Opis:
For laminated rectangular plates and cylindrical shells the analytical, closed form solution is found using classical and first order transverse shear formulations of kinematical hypothesis. The analysis is carried out for a specific boundary conditions dealing with two opposite edges being simply supported. The evaluated method of solution can be treated as the benchmark for numerical analysis since analytical results can be obtained directly with the use of the symbolic packages, such as Mathematica, Maple or Matlab.
Źródło:
Vibrations in Physical Systems; 2020, 31, 3; art. no. 2020305
0860-6897
Pojawia się w:
Vibrations in Physical Systems
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Badania wielowarstwowych łożysk ślizgowych z warstwami napylanymi
Investigations of Chosen Properties of Multilayer Slide Bearings with Deposited Films
Autorzy:
Cypko, E.
Kowalczyk, E.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/211252.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
Tematy:
wielowarstwowe łożysko ślizgowe
powłoki napylane
warstwy napylane
badanie właściwości
multilayer slide bearing
sputter-deposition films
investigations of properties
Opis:
Przeprowadzone badania pozwalają stwierdzić, że zasadne jest stosowanie powłok (warstw) napylanych na łożyska wielowarstwowe, zwłaszcza w silnikach spalinowych o podwyższonych temperaturach pracy. Świadczy o tym ich wysoka stabilność strukturalna. Na szczególne podkreślenie zasługuje brak tworzenia się kruchych związków chemicznych w strefie warstwy zaporowej łożyska, co było charakterystyczną cechą łożysk z warstwami ślizgowymi nałożonymi galwanicznie.
The work presents estimation of application of sputter-deposited films for multilayer bearings. The investigations showed that sputter-deposited films are advantageous to multilayer bearings, especially these used in internal-combustion engines with increased working temperature. Such bearing materials have highly stable structure and no structure changes in materials activated by increased temperatures. It is also important that fragile chemical compounds are not produced in bearing barrier zone what was characteristic for bearings with galvanic slide layers.
Źródło:
Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej; 2013, 62, 1; 205-213
1234-5865
Pojawia się w:
Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł

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