Wyniki 1-5 spośród 5 dla zapytania: authorDesc:"Remigiusz Michalczewski"

The problems of application of PVD/CVD thin hard coatings for heavy-loaded machine components

Czytaj za darmo! »

The authors present test methods developed for investigation of heavy-loaded coated machine elements: scuffing and pitting. Results of their investigation indicate the very positive role of coatings for increasing resistance to scuffing. The authors stated that the role of usually toxic lubricating additives can be taken over by the thin coating. The crucial problem is pitting. Comprehensive [...]

Wysokotemperaturowe charakterystyki tribologiczne elementów z powłoką AlTiN i TiAlN


  Do najbardziej rozpowszechnionych powłok przeznaczonych do pracy w wysokiej temperaturze należą powłoki zawierające Al (np. AlTiN, TiAlN, AlCrN, AlTiCrN) [1÷3]. Trwałość powłok typu TiAlN znana głównie z zastosowań na narzędzia do obróbki metali, szczególnie w warunkach dużych szybkości skrawania, jest wiązana z ich mikrostrukturą oraz mechanizmami utleniania w podwyższonej temperaturze pracy. Duża zawartość aluminium powoduje zwiększenie odporności na utlenianie powłok i podnosi ich twardość na gorąco [4]. Prace nad nowymi rodzajami powłok są prowadzone przez liczne ośrodki naukowe i technologiczne [5÷7]. W praktyce doboru komercyjnych powłok PVD/CVD do pracy w wysokiej temperaturze dokonuje się głównie na podstawie katalogowej, maksymalnej temperatury pracy (np. dla CrN - 700°C, TiAlN - 900°C) oraz ich właściwościach (m.in. odporności na zużywanie, współczynnika tarcia, adhezji), ocenianych niestety w temperaturze pokojowej. Bazując na tych danych oraz na praktyce przemysłowej, wytwórcy powłok podają potencjalne obszary ich zastosowania, np.: na narzędzia skrawające do drewna [8], formy do ciśnieniowego odlewania metali (stopów aluminium), narzędzia do obróbki plastycznej (np. wyciskanie profili aluminiowych) [9÷11]. Brak wystarczających informacji o charakterystykach tribologicznych (tarciowych i zużyciowych), które determinują trwałość elementów pokrytych powłokami w różnych warunkach wymuszeń mechanicznych w podwyższonej temperaturze znacznie utrudnia ich racjonalny dobór. Zakładanie, że odporność na zużycie i opory ruchu skojarzeń elementów z powłokami w wysokich temperaturach są podobne do występujących w warunkach temperatury pokojowej może prowadzić do błędnych wniosków. Ponadto odporność na zużywanie zależy w dużej mierze od warunków pracy. Inne warunki pracy występują przy wyciskaniu aluminium (ruch ślizgowy) [12], a inne przy kształtowaniu odkuwek (ruch oscylacyjny) [13]. Celem badań przedstawionych w pracy było[...]

Wpływ stężenia dodatku przeciwzatarciowego do oleju na tribologiczną destrukcję skojarzeń z powłoką WC/C

Czytaj za darmo! »

Współcześnie wytwarzane wysokoobciążone pary kinematyczne wykonywane głównie ze stali są narażone, oprócz zużywania ściernego, na zacieranie oraz na powierzchniowe zużycie zmęczeniowe - pitting, które mogą doprowadzić do awarii urządzenia. Trwałość wysokoobciążonych smarowanych elementów maszyn wynika m.in. z ukonstytuowanej w procesie tarcia warstwy wierzchniej, której właściwości są wynikiem oddziaływania materiału konstrukcyjnego i aktywnych substancji w dodatkach smarnościowych w warunkach eksploatacji. Wzrost odporności na zacieranie stalowego węzła tarcia osiągany jest przez zastosowanie skutecznych dodatków przeciwzatarciowych typu EP (ang. extreme pressure) do olejów. Podczas zacierania stalowych skojarzeń trących smarowanych olejem zawierającym dodatki smarnościowe na skutek wysokiej temperatury mikroobszaru i nierówności powierzchni zachodzą reakcje chemiczne produktów rozpadu dodatków ze stalową powierzchnią elementów trących oraz ich dyfuzja w głąb warstwy wierzchniej. Powstają związki chemiczne (głównie: siarki, fosforu i tlenu), które ułatwiają ścinanie sczepień lub nie dopuszczają do powstania kolejnych, a przez to zmniejszają intensywność zużywania [1]. Związki te spełniają zatem rolę smaru stałego. Najnowsze badania autorów pracy wskazują, że efekt działania dodatków smarnościowych, polegający na wprowadzeniu czynnika ułatwiającego ścinanie sczepień lub niedopuszczającego do ich powstania może być zastąpiony przez naniesienie na elementy trące powłoki niskotarciowej [2]. Zastosowanie powłok na elementach trących maszyn nie jest pomysłem nowym. Znajduje się w centrum uwagi wielu liczących się ośrodków na świecie, ze względu na ogromny potencjał aplikacyjny. W ciągu ostatnich kilkunastu lat powłoki przeciwzużyciowe nanoszone metodami PVD/CVD zrewolucjonizowały rynek narzędzi skrawających i formujących. Obecnie szacuje się, że ok. 80% narzędzi może być pokrytych powłokami w celu zwiększenia ich trwałości. Powł[...]

Wpływ powłok niskotarciowych na zacieranie smarowanego styku skoncentrowanego

Czytaj za darmo! »

Zastosowanie cienkich, niskotarciowych powłok PVD dedykowanych specjalnie na części maszyn pracujące w smarowanym styku jest zagadnieniem stosunkowo nowym i jeszcze słabo rozpoznanym [1÷5]. Zainteresowanie tymi powłokami jest wywołane rosnącą tendencją do ograniczania stosowania środków smarowych, zwłaszcza zawierających toksyczne dodatki smarnościowe [6÷9], a jednocześnie potrzebą zwiększenia trwałości i energooszczędności kinematycznych węzłów tarcia [10]. Powłoki niskotarciowe, w odróżnieniu od innych powłok nanoszonych technologiami PVD/ CVD, w warunkach tarcia suchego w skojarzeniu ze stalą charakteryzują się współczynnikiem tarcia typowym dla styku smarowanego, czyli poniżej 0,15 [2, 11]. Pokrycie części maszyn powłoką niskotarciową może zapewnić nie tylko ochronę przeciwzużyciową pokrytego elementu, jak ma to miejsce w przypadku klasycznych powłok, ale również powoduje znaczną redukcję zużycia współpracującego elementu stalowego. Brak dostatecznej wiedzy dotyczącej zachowania się elementów z cienkimi powłokami przeciwzużyciowymi w styku tribologicznym jest główną przyczyną ich ograniczonego zastosowania na kinematyczne węzły elementów maszyn. Wynika to z tego, że informacje wynikające z analizy zjawisk tarcia zachodzących na powierzchni elementów stalowych nie dają się przenosić na elementy z naniesioną powłoką. Pokrycie chociażby jednego z elementów trących cienką powłoką oznacza zmianę składu chemicznego kontaktujących się materiałów, zmianę stanu naprężeń własnych, zmianę struktury fizycznej ich powierzchni, a tym samym zmianę oddziaływań pomiędzy nimi i środkiem smarowym. Powoduje to, że zjawiska i procesy generowane tarciem nie przebiegają w taki sam sposób jak na powierzchniach elementów stalowych bez powłok. Metoda badania Badanie zacierania w ruchu ślizgowym przeprowadzono z wykorzystaniem aparatu czterokulowego T-02 [12÷15]. Do oceny wpływu powłok na właściwości przeciwzatarciowe zastosowano obciążenie zacie[...]

Temperaturowa odporność na zużycie elementów z powłoką AlCrN DOI:10.15199/28.2015.6.24


  The temperature wear resistance of AlCrN coated elements The aim of the study was to investigate the effect of temperature on the wear resistance of coated parts AlCrN. The coating was prepared in the physical vapour deposition process (PVD) on the discs made of tungsten carbide. The testing in sliding motion conditions was performed using T-21 tribotester manufactured by ITeE-PIB. The results showed that the wear resistance of the AlCrN coating depends on the temperature. The largest wear rate was obtained at room temperature. In contrast, at 600°C the intensity of wear of the coating was 4-fold lower, and 750°C, 6-fold lower than at room temperature. The mechanism of high wear resistance of AlCrN coating is based on creation of oxide protective layer. Conducted analysis of the composition of the surface layer showed a significantly higher content of oxygen in the wear track than the outside track. At high temperature, friction process further intensified oxidation and the amount of oxygen increased with increasing temperature. Key words: AlCrN coating, PVD, CVD, wear, friction, wear resistance, high temperatures, T-21 ball-on-disc tribotester, sliding conditions, SEM/EDS. Celem pracy było zbadanie wpływu temperatury na odporność na zużycie elementów pokrytych powłoką AlCrN. Powłokę wytworzono w procesie osadzania fizycznego z fazy gazowej (PVD) na tarczach wykonanych z węglika wolframu. Badania tribologiczne w ruchu ślizgowym ciągłym przeprowadzono z wykorzystaniem stanowiska badawczego T-21 produkcji ITeE-PIB. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że odporność na zużywanie skojarzenia z powłoką AlCrN zależała od temperatury. Największe zużycie odnotowano w temperaturze pokojowej. Natomiast w 600°C intensywność zużywania powłoki była 4-krotnie mniejsza, a w 750°C 6-krotnie mniejsza niż w temperaturze pokojowej. Mechanizm wysokotemperaturowej odporności na zużywanie powłoki AlCrN polega na utworzeniu tlenkowej warstwy ochronnej. Przep[...]

 Strona 1