Vlastnosti a mikrostruktura tenkých vrstev TiAlSiN

Abstract

Predkladaná práca sa zaoberá hodnotením vlastností tenkých oteruvzdorných vrstiev na báze TiAlSiN deponovaných na nástrojové ocele pre prácu za studena. Tvrdé vrstvy, najmä nitridy prechodných kovov, sú extenzívne využívané v priemysle na nástroje, formy a rôzne mechanické časti na zvýšenie životnosti a výkonu nástrojov. Cieľom týchto povrchových úprav obrábacích nástrojov je získanie tvrdej oteruvzdornej vrstvy, čím sa dosiahne zníženie intenzity opotrebenia nástroja. Zvýšenie trvanlivosti nástroja vedie k významnej úspore nákladov, pričom komplexné pôsobenie povlaku v mieste kontaktu nástroj opracovávaná súčasť umožňuje výrazne zvýšiť technologické parametre obrábacieho procesu. Cieľom práce bolo hodnotenie mikroštruktúry a mechanických vlastností zvolených vrstiev. Skúmané vrstvy boli testované v praxi pre obstrihávaní plechov z niklových zliatin aby bolo možné zhodnotiť vlastnosti a vhodnosť pre dané účely. Rešeršná časť obsahuje prehľad vrstiev na báze TiN a metódy depozície tenkých vrstiev. Na túto kapitolu nadväzuje prehľad metód hodnotenie vlastností tenkých oteruvzdorných vrstiev ako je nanoindentácia rtg. difrakcia, tribologické metódy a hodnotenie kohezínve adhezívnych vlastností. Ďalej prehľad metód delenia materiálov a vlastností niklu z zliatin na bázi niklu. Experimentálny program bol rozdelený na etapy, ktoré zahŕňali výber vhodného typu ocelí pre substrát zvolených vrstiev ich tepelné spracovanie a hodnotenie mikroštruktúry po tepelnom spracovaní. V druhej etape bol skúmaný základný set tenkých vrstiev deponovaných podľa zvolenej matice so zameraním na výber vrstiev pre podrobnejšie hodnotenie. Tretia etapa bola zameraná na hodnotenie vybranej kombinácie vrstva substrát ako aj testovanie zvolených vrstiev v praxi pri strihaní s cieľom odporučiť vhodnú kombináciu pre konkrétnu aplikáciu v praxi.