Spis treści

Spis treści
Wykaz ważniejszych oznaczeń . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
Wstęp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
Rozdział 1. PRZEGLĄD LITERATURY ORAZ CEL BADAŃ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1. Nowoczesne tendencje rozwoju badań mających na celu zwiększenie odporności
na zużycie oraz modelowanie procesów zużycia par tarcia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2. Wpływ czynników strukturalnych na trwałość materiału . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3. Wpływ stanu naprężenie–odkształcenie na odporność przeciwzużyciową
w parach tarcia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.4. Zgodność tribotechnicznych materiałów z ich przeznaczeniem . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.5. Metody nanoszenia heterogenicznych powłok dla celów tribologii . . . . . . . . . . . . . .
1.6. Kompozytowe elektrolityczne powłoki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.7. Gradientowe oraz wielowarstwowe powłoki dla celów tribologii . . . . . . . . . . . . . . .
1.8. Wnioski i problemy badawcze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
Rozdział 2. METODYKA OTRZYMYWANIA KEP ORAZ APARATURA BADAWCZA . . . . . . .
2.1. Dobór materiałów do utworzenia KEP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2. Metodyka nanoszenia kompozytowych elektrolitycznych powłok . . . . . . . . . . . . . .
2.2.1. Próbki dla naniesienia KEP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.2. Wybór typu elektrolitu i jego przygotowanie do pracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.3. Tworzenie kompozytowych elektrolitycznych powłok
na poziomej katodzie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.4. Tworzenie kompozytowych elektrolitycznych powłok
na pionowej katodzie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.5. Parametry elektrolizy przy nanoszeniu KEP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3. Obróbka cieplna powłok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4. Badania na tarcie i zużycie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5. Metodyka analizy chemicznej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.6. Pomiary mikrotwardości . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.7. Wyznaczenie modułu sprężystości powłok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.8. Analiza strukturalna próbek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.9. Analiza fazowa próbek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.10. Mikrorentgenospektralna analiza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.11. Spektroskopia Augera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
37
37
39
39
39
11
14
17
18
19
23
32
34
40
43
43
43
44
48
49
49
49
50
50
50
3
Rozdział 3. ANALITYCZNE BADANIA STANU NAPRĘŻEŃ I ODKSZTAŁCEŃ
JEDNO- I WIELOWARSTWOWYCH POWŁOK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1. Stan naprężeń i odkształceń w parach tarcia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2. Analiza stanu naprężenie–odkształcenie dla kompozytowych materiałów
poddanych działaniu sił tarcia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.1. Model materiału kompozytowego i schemat obciążenia . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.2. Przemieszczenia wzdłużne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.3. Ściskanie wzdłużne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3. Badania stanu naprężeń i odkształceń wielowarstwowych powłok
poddanych siłom tarcia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
51
51
52
52
54
56
59
Rozdział 4. UTWORZENIE ODPORNYCH NA ZUŻYCIE POWŁOK Z WTRĄCENIAMI SiC
ORAZ BADANIE ICH TRIBOTECHNICZNYCH WŁAŚCIWOŚCI . . . . . . . . . . . . . 77
4.1. Wpływ technologicznych parametrów osadzania elektrolitycznego
na strukturę powłok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
4.2. Wpływ struktury KEP na ich odporność na zużycie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
4.2.1. Wpływ struktury KEP na zużycie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
4.2.2. Zależność odporności na zużycie KEP od wielkości cząstek . . . . . . . . . . . . 82
4.3. Badania tribologiczne niklowych powłok zawierających różnorodne
cząstki twardej fazy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
4.3.1. Analiza danych z badań tribologicznych na testerze T-01M . . . . . . . . . . . . . 92
4.3.2. Zależność odporności na zużycie KEP od zawartości fazy wzmacniającej . . . 94
4.3.3. Optymalna budowa (struktura) powłok i wpływ odporności na zużycie . . . . 98
4.4. Tworzenie wielowarstwowych powłok gradientowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
4.5. Analiza składu chemicznego z powierzchni tarcia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
Rozdział 5. ZWIĘKSZENIE ODPORNOŚCI NA ZUŻYCIE POWŁOK POPRZEZ
DODATKOWĄ MODYFIKACJĘ NANOCZĄSTKAMI ORAZ ZA POMOCĄ
OBRÓBKI CIEPLNEJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.1. Kompozytowe powłoki z mikro- i nanonapełniaczem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2. Umocnienie KEP poprzez zastosowanie obróbki cieplnej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3. Laserowa obróbka cieplna KEP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4. Analiza chemiczna powierzchni tarcia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5. Odporność na zużycie KEP na osnowie Ni+SiC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
113
113
118
122
130
133
Wnioski końcowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
Literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
Streszczenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
4