Własności trybologiczne przeciwzużyciowych powłok PVD do pracy o podwyższonej temperaturze naniesionych na podłoże ze stali X37CrMoV5-1

W pracy przedstawiono wyniki badań trybologicznych oraz oceny przyczepności przeciwzużyciowych powłok PVD: TiN, TiN(Ti, Al)N oraz CrN, naniesionych w procesie platerowania jonowego na podłoże ze stali narzędziowej do pracy na gorąco typu X37CrMoV5-1. Stwierdzono, że mechanizm uszkodzeń powłok w teście na zarysowanie (scratch test) we wszystkich przypadkach rozpoczyna się od licznie sytuowanych wykruszeń powłoki na krawędzi tworzonej rysy, prowadząc w dalszej kolejności do pękania i całkowitej delaminacji powłoki. W zależności od typu powłoki obserwuje się różne umiejscowienie tych uszkodzeń oraz wartości sił je charakteryzujących. Stwierdzono, że najlepszą przyczepnością z pośród badanych powłok charakteryzuje się powłoka CrN, a najgorszą powłoki TiN/(Ti, Al)N. Badania odporności na zużycie ścierne metodą pin-on-disk zrealizowano w temperaturze pokojowej oraz w temperaturze 500 stopni Celsjusza. Stwierdzono, że najmniejszemu zużyciu w przyjętych warunkach badania w temperaturze pokojowej i podwyższonej ulega powłoka TiN. Zaobserwowano, że zastosowanie tego typu powłoki zapewnia około pięciokrotny wzrost odporności na zużycie ścierne.

---

The paper present results of tribological and adhesion investigations of antiwear PVD coatings TiN, TiN/(Ti, Al)N and CrN types deposited in ion plating PVD process onto X37CrMoV5-1 type hot work tool steel. It was found that damage mechanism during scratch test in all investigated coatings beings with multiple spallings located on the scratch edges followed by cracking and total coatings delamination. Regarding to the coating types it can be seen different location of such damages and loads typical for them. According to that observations it can be stated that highest adhesion among investigated coating present, CrN monolayer coating and the lowest one multilayers TiN/(Ti, Al)N coating. The wear resistance was investigated by pin-on-disc method performed in room and elevated to 500 degrees centigrade temperatures. It was found that the lowest wear in to fixed investigation conditions in both room and elevated temperatures showes TiN monolayer coating. Additionally one can see that TiN coatings application improve wear resistance some five times.