Szczegóły publikacji
Opis bibliograficzny
An analysis of mechanical and tribological properties of $Zr/Zr_{2}N$ multilayer coatings — Analiza właściwości mechanicznych i tribologicznych powłok wielowarstwowych $Zr/Zr_{2}N$ / Marcin KOT, Jurgen Lackner, Łukasz Major, Marcin SZCZĘCH, Grzegorz WIĄZANIA, Sławomir ZIMOWSKI // Tribologia : teoria i praktyka / Polskie Towarzystwo Tribologiczne, Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy ; ISSN 0208-7774. — 2019 — R. 50 no. 4, s. 15–22. — Bibliogr. s. 21–22, Abstr., Streszcz.
Autorzy (6)
- AGHKot Marcin
- Lackner Juergen Markus
- Major Łukasz
- AGHSzczęch Marcin
- AGHWiązania Grzegorz
- AGHZimowski Sławomir
Słowa kluczowe
Dane bibliometryczne
| ID BaDAP | 126857 |
|---|---|
| Data dodania do BaDAP | 2020-01-09 |
| Tekst źródłowy | URL |
| DOI | 10.5604/01.3001.0013.5961 |
| Rok publikacji | 2019 |
| Typ publikacji | artykuł w czasopiśmie |
| Otwarty dostęp |  |
| Creative Commons | |
| Czasopismo/seria | Tribologia |
Streszczenie
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.
Abstract
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 30N. 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 58nm Zr layers.
