1862543676

dr inż. Agnieszka Twardowska - Autoreferat

„Nanostrukturalne powłoki z udziałem dwuborku tytanu do zastosowań przeciwzużyciowych”. Otrzymanie nanostrukturalnych powłok z udziałem dwuborku tytanu zwiększających odporność podłoży stalowych i korundowych na zużycie ścierne, przeznaczonych na pokrycia ostrz narzędzi skrawających i powierzchni elementów współpracujących w kontakcie ciernym ze stalą bez użycia cieczy chłodząco-smarujących uważam za znaczące osiągnięcie naukowe.

Rozpoznanie stanu wiedzy dotyczącej otrzymywania powłok borkowych, analizy ich mikrostruktury i właściwości oraz w oparciu o własne wyniki otrzymane w tym zakresie, pozwoliły na sformułowanie hipotez naukowych dla dalszych badań.

• Dobór metody nakładania i jej parametrów pozwala na uzyskanie powłok dwuwarstwowych typu Ti-B/Ti-Si-C o budowie amorficznej lub krystaliczno-amorficznych (z udziałem nano-krystalitów dwuborku tytanu) o właściwościach mechanicznych i tribologiczno-zużyciowych zapewniających poprawę odporności powlekanych podłoży na zużycie ścierne.

• Poprzez nałożenie powłoki Ti-B na powierzchnie spieków korundowych możliwe jest podwyższenie trwałości tego typu ostrz narzędziowych poprzez poprawę ich odporności na zużycie w wyniku zwiększenia twardości powierzchni oraz obniżenie tarcia, przy wykorzystaniu produktów reakcji tribochemicznych (utleniania) aktywowanych cieplnie podczas obróbki skrawaniem stali, prowadzonej bez użycia cieczy chłodząco-smarujących.

4.1 Cele poznawcze osiągnięć i dorobku przedstawionych do oceny

Oryginalne badania naukowe stanowiące autorski wkład przyczyniający się istotnie do rozwoju dyscypliny Inżynieria Materiałowa w specjalności Inżynieria Powierzchni obejmują :

1. Wykazanie ścisłego związku pomiędzy procesem zastosowanym do nakładania powłok typu Ti-B/Ti-Si-C a ich budową, właściwościami mechanicznymi i tribologiczno-zużyciowymi.

2. Wykazanie zależności charakteru i wielkości naprężeń wewnętrznych występujących w systemie powłoka-podłoże od rodzaju procesu fizycznego jaki wykorzystywany jest do osadzania powłok z fazy gazowej (ablacja laserowa, wspomagane jonowo rozpylanie jonowe).

3. Wykazanie związku pomiędzy wielkością i charakterem naprężeń wewnętrznych występujących w podłożu stalowym pokrytym powłoką Ti-B/Ti-Si-C, a odpornością systemu powłoka-podłoże na zużycie ścierne we współpracy ze stalą, korundem oraz diamentem.

4. Opracowanie metodyki badań cienkich warstw i powłok typu Ti-B oraz Ti-Si-C z uwzględnieniem ich specyfiki, jako przedmiotu badań (zawartość boru i węgla w składzie chemicznym, wielofazowa budowa z udziałem fazy amorficznej lub nanometrycznej).

5. Praktyczne wykorzystanie metodyki badawczej w celu dogłębnej charakterystyki otrzymanych powłok i doboru warunków i parametrów procesów PLD oraz DB IBAD dla wytworzenia powłok o najlepszych właściwościach mechanicznych i tribologiczno-zużyciowych.

6. Określenie warunków nakładania gęstych i ciągłych powłok o budowie amorficznej lub amorficzno-krystalicznej (tzw. nanokompozytowej) typu Ti-Si-C oraz Ti-B/Ti-Si-C na podłoża stalowe metodami PVD, przy wykorzystaniu różnych procesów fizycznych: ablacji laserowej (metoda PLD) oraz rozpylania jonowego (metoda dwuwiązkowa IBAD).

7. Otrzymanie cienkich warstw i powłok amorficznych typu a-TiBx oraz nanokompozytowych typu nc-TiB₂/a-TiBx (w których dwuborek tytanu występuje w