OBCIAZENIE GRANICZNE POWLOK WIELOWARSTWOWYCH TiN/CrN W STYKU TRIBOLOGICZNYM KULA-TARCZA

摘要

W artykule przedstawiono wyniki badan strukturalnych, mikromechanicznych i tribologicznych powlok wielowarstwowych typu TiN/CrN. Powloki o calkowitej grubosci 1 μm, zbudowane z 2, 8 i 32 na przemian ulozonych warstw TiN i CrN osadzono laserem impulsowym na stali ferrytycznej metoda PLD (Pulsed Laser Deposition). Strukture powlok badano z uzyciem elektronowego mikroskopu transmisyjnego (TEM). Badania wlasciwosci mechanicznych wykazaly zaleznosc twardosci i modulu sprezystosci od liczby warstw w powloce. Badania tribologiczne wykonano w styku kula (Al_2O_3) - tarcza w warunkach tarcia technicznie suchego, stosujac obciazenie 0,5; 1 i 2N. Zbyt duze obciazenie powlok ceramicznych pracujacych w warunkach styku skoncentrowanego moze spowodowac przekroczenie nosnosci ukladu powloka-podloze, co prowadzi do pekania warstwy ceramicznej i gwaltownego jej zuzycia. Graniczna wartosc obciazenia okreslono jako najmniejszy nacisk na kulke powodujacy gwaltowne zuzycie powloki o charakterze patologicznym. Na podstawie przeprowadzonych badan mozna wnioskowac, ze zwiekszenie liczby warstw w powloce wielowarstwowej od 2 do 32, z rownoczesnym zmniejszaniem ich grubosci od 500 nm do 31 nm ma silny wplyw na wlasciwosci tribologiczne. Najwieksze obciazenie graniczne oraz najwieksza odpornosc na zuzycie uzyskano dla powlok zlozonych z 32 warstw, charakteryzujacych sie zarazem najmniejszym wspolczynnikiem tarcia.