1
Wstęp ... 1
1. Stan zagadnienia ... 2
1.1. Sposoby otrzymywania powłok metodami natrysku termicznego ... 2
1.1.1. Metody natrysku plazmowego ... 4
1.1.2. Metody natrysku płomieniowego ... 6
1.1.3. Metody natrysku elektrycznego (łukowego) ... 10
1.2. Sposoby otrzymywania powłok metodami fizycznego osadzania z fazy gazowej PVD ... 11
1.2.1. Charakterystyka metod fizycznego osadzania z fazy gazowej PVD ... 11
1.2.2. Opis metody odparowania łukiem elektrycznym Arc PVD ... 14
1.2.3. Charakterystyka metody odparowanie wiązką elektronów EB PVD ... 15
1.3.Charakterystyka materiałów powłokowych ... 18
1.3.1. Materiały stosowane na powłoki ochronne w metodach natrysku termicznegoi w procesach fizycznego osadzania z fazy gazowej ... 18
1.3.2. Rodzaje węglików chromu ... 31
1.4. Zjawiska powierzchniowe na styku łączonych faz ... 34
1.5. Mechanizmy powstawania powłok i ich struktura ... 44
1.5.1. Powstawanie i struktura powłok w metodach natrysku termicznego ... 44
1.5.2.Wytwarzanie i struktura powłok w metodach fizycznego osadzania z fazy gazowej ... 53
1.6. Zastosowanie powłok otrzymanych metodą natrysku termicznego oraz metodami fizycznego osadzania z fazy gazowej PVD ... 62
1.7. Wpływ parametrów procesu nanoszenia i charakterystyka stanu materiału wyjściowego na jakość otrzymanej powłok ... 65
1.8.Wpływ parametrów geometrycznych i naprężeń na właściwości powłok ... 73
1. Teza pracy ... 78
3. Badania doświadczalne ... 80
3.1. Metodyka badań ... 80
3.1.1. Metodyka nanoszenia powłok technologią natrysku termicznego ... 80
3.1.2. Metodyka nanoszenia powłok technologiami fizycznego osadzania z fazy gazowej PVD ... 82
3.1.3. Badania struktury ... 86
3.1.4. Rentgenowska analiza fazowa ... 87
3.1.5. Badanie składu chemicznego ... 87
3.1.6. Badania mikrotwardości ... 87
3.1.7. Badania wielkości ziarna powłok ... 88
3.1.8. Badania gęstości i porowatości powłok ... 88
4. Wyniki badań ... 89
4.1. Wyniki badań powłok otrzymanych technologiami natrysku plazmowego ... 89
4.1.1. Struktura obserwowana techniką mikroskopii optycznej ... 89
4.1.2. Badania struktur skaningową mikroskopią elektronową ... 93
4.1.3. Badania struktur transmisyjną mikroskopią elektronową ... 95
2
4.2. Wyniki badań powłok otrzymanych technologiami natrysku płomieniowego naddźwiękowego z
dużymi prędkościami HVOF ... 100
4.2.1. Struktura obserwowana techniką mikroskopii optycznej ... 100
4.2.2. Badania struktur skaningową mikroskopią elektronową ... 102
4.2.3. Badania struktur transmisyjną mikroskopią elektronową ... 103
4.2.4. Wyniki badań składu chemicznego ... 106
4.3. Wyniki badań rentgenowskiej analizy fazowej ... 107
4.4. Wyniki badań własności powłok ... 109
4.4.1. Pomiar mikrotwardości ... 109
4.4.2. Ocena wielkości ziarna w powłokach otrzymanych metodami natrysku termicznego ... 110
4.4.3. Badania gęstości i porowatości powłok otrzymanych metodami natrysku termicznego ... 111
4.5. Wyniki badań powłok otrzymanych technologią odparowania łukiem elektrycznym Arc PVD.... 114
4.5.1. Wyniki badań rentgenowskiej analizy fazowej powłok ... 114
4.5.2. Struktura obserwowana techniką mikroskopii optycznej ... 116
4.5.3. Badania morfologii powierzchni z wykorzystaniem mikroskopii skaningowej ... 120
4.5.4. Badania struktur transmisyjną mikroskopią elektronową ... 122
4.6. Wyniki badań powłok otrzymanych technologią odparowania wiązką elektronów EB PVD ... 124
4.6.1. Wyniki badań rentgenowskiej analizy fazowej powłok ... 124
4.6.2. Struktura obserwowana techniką mikroskopii optycznej ... 125
4.6.3. Badania morfologii powierzchni z wykorzystaniem mikroskopii skaningowej ... 127
4.7. Wyniki badania składu chemicznego ... 128
4.8. Wyniki badań własności powłok ... 130
4. 8.1.Pomiar mikrotwardości ... 130
5. Dyskusja wyników ... 131
5.1. Porównawcza ocena uzyskanych wyników badań strukturalnych ... 131
6. Wnioski ... 135
Literatura ... 137
Spis ilustracji ... 146
