Powłoki PVD ze stali chromowo-niklowej modyfikowane dodatkami

Powłoki PVD ze stali chromowo-niklowej modyfikowane dodatkami Al,
Ir, Re i Ru / Barbara Kucharska. – Częstochowa, 2011
Spis treści
STRESZCZENIE
7
WSTĘP
9
Część I. STAN WIEDZY
1. WYTWARZANIE POWŁOK PVD
1.1. Metoda magnetronowego rozpylania
1.1.1. Fizyczne osadzanie z fazy gazowej
1.1.2. Mechanizm rozpylania
1.1.3. Urządzenia magnetronowe
1.2. Modele struktury powłok magnetronowych
1.3. Właściwości powłok magnetronowych
11
11
11
12
15
17
21
2. STALE śAROODPORNE
2.1. Austenityczne stale serii AISI300
2.1.1. Właściwości eksploatacyjne stali serii AISI300
2.2. śaroodporność stali serii AISI300
2.2.1. Wpływ Cr, Al i Si na Ŝaroodoporność stali
2.2.2. Rola mikrododatków w odporności na utlenianie stali
2.2.3. Wpływ wielkości ziaren na Ŝarodoporność stali
25
26
29
30
30
32
33
3. POWŁOKI śAROODPORNE
35
Część II. BADANIA WŁASNE POWŁOK
4. IDEA I CEL EKSPERYMENTU
36
5. ZAKRES BADAŃ WŁASNYCH
5.1. Wykonanie i skład chemiczny powłok
39
39
6. MORFOLOGIA POWIERZCHNI POWŁOK
6.1. Morfologia powłok w makroskali
6.2. Morfologia powłok w mikroskali
6.3. Cechy geometryczne budowy powłok
40
42
42
49
7. STRUKTURA POWŁOK
7.1. Skład fazowy powłok ze stali serii AISI300
53
53
7.2. Wpływ dodatków Al, Ir, Re i Ru na skład fazowy powłok
7.3. Rozmiary krystalitów w powłokach
7.4. Mikrostruktura powłok
56
58
60
8. WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE POWŁOK
8.1. Ciągłość powłok
8.1.1. Wpływ procesu osadzania na ciągłość powłok
8.1.2. Wpływ stanu podłoŜa na ciągłość powłok
8.2. Gęstość powłok
8.2.1. Zastosowanie dyfrakcji rentgenowskiej do wyznaczenia gęstości
powłoki
8.2.2. Rentgenowski pomiar gęstości powłoki
8.2.3. Rozkład gęstości na grubości powłoki
8.3. Profil powierzchni powłok
8.3.1. Topografia powierzchni powłok
8.3.2. Chropowatość powierzchni powłok
60
64
64
66
67
9. WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE POWŁOK
9.1. Właściwości w kierunku wzrostu powłoki
9.2. Własności w kierunku równoległym do podłoŜa
9.2.1. Parametry krytyczne powłok w teście rysy
9.2.2. Cechy mechanicznych uszkodzeń powłok
92
93
93
94
97
10. RENTGENOWSKIE BADANIA WPŁYWU TEMPERATURY
NA STRUKTURĘ POWŁOK
10.1. Przemiany fazowe w powłokach ze stali 31OS
10.1.1. Przemiany fazowe w temperaturach poniŜej 200°C
10.1.2. Przemiany fazowe w temperaturach powyŜej 200°C
10.2. Tekstura powłok
10.2.1. Wpływ technologii na rodzaj tekstury w powłoce
10.2.2. Ewolucja tekstury w wyniku przemiany fazowej
10.3. Subtelne cechy struktury powłok
10.3.1. Pomiary w asymetrycznej geometrii GIXRD
10.3.2. Pomiary w symetrycznej geometrii ( θ-θ)-ψ
10.3.3. Pomiary w złoŜonej geometrii nową metodą GXRD-ψ
10.3.4. Dyskusja rentgenowskich badań struktury powłok
10.4. Rozszerzalność cieplna powłoki
100
100
101
103
105
105
104
107
110
112
113
115
116
11. UTLENIANIE WYSOKOTEMPERATUROWE POWŁOK
11.1. Kinetyki utleniania stali i powłoki 310S
11.2. Kinetyki utleniania powłok w temperaturze 900°C
11.2.1. Wpływ dodatków Ir, Re i Ru na kinetykę utleniania powłok
11.2.2. Wpływ Al na utlenianie powłok na bazie stali 310S
11.3. Skład chemiczny i fazowy zgorzelin
11.4. Mikrostruktura utlenionych powłok
120
120
122
124
125
126
129
68
73
80
82
82
86
12. PODSUMOWANIE
129
SUMMARY
136
BIBLIOGRAFIA
138
oprac. BPK