| Abstrakt: | W niniejszej pracy opracowano technologie wytwarzania ceramiczno-grafitowych
warstw powierzchniowych, w wyniku modyfikacji metodą duplex i metodą bezpośrednią
powłoki tlenku aluminium pyłem grafitowym. Przedstawione wyniki badań oraz ich
interpretacja w oparciu o obszerny przegląd bibliograficzny pozwalają na sformułowanie
poniższych wniosków:
1. Modyfikacja powłok tlenku aluminium wytwarzanych na stopie EN-AW-5251
pozwala na otrzymanie ceramiczno-grafitowych warstw powierzchniowych,
zarówno w wyniku obróbki cieplno-chemicznej powłok w pyle grafitu jak też
w wyniku anodowania stopu w elektrolitach z zawiesiną pyłu grafitu.
2. Ceramiczno-grafitowe warstwy powierzchniowe posiadają amorficzną, włóknistą
strukturę z wydzieleniami węgla usytuowanymi pomiędzy włóknami tlenku.
W przypadku powłok wytwarzanych metodą duplex wydzielenia mają charakter
dyfuzyjny, w przypadku powłok wytwarzanych metodą bezpośrednią wydzielenia
mają postać cząstek grafitu o rozmiarach odpowiadającym cząstkom pyłu użytego
do modyfikacji.
3. W wyniku prowadzonego procesu modyfikacji powłok tlenku aluminium grafitem
wzrasta ich mikrotwardość. Zwiększanie parametrów obróbki cieplno-chemicznej
(czas, temperatura) powoduje wzrost szybkości dyfuzji a przez to wzrost
mikrotwardości. W przypadku powłok wytwarzanych metodą bezpośrednią wzrost
mikrotwardości spowodowany jest większą koncentracją grafitu w elektrolicie.
4. Kompozytowe powłoki cechują się podwyższoną zawartością związków węgla
w strukturze. Zawartość węgla jest największa na powierzchni do 23 % i maleje
wzdłuż przekroju poprzecznego warstwy do 2 %. Podwyższanie temperatury
i czasu obróbki cieplno-chemicznej powoduje zwiększenie dyfuzji węgla do
powłoki tlenkowej.
5. Wydzielenia węglowe wynikające z prowadzonych procesów modyfikacji powłoki
tlenkowej należą do politypowej odmiany grafitu 2H. Struktura krystaliczna tego
grafitu powoduje jego wysoką odporność na nacisk oraz małą wytrzymałość na
ścinanie.
6 . Ceramiczno-grafitowe warstwy powierzchniowe wykazują lepsze właściwości
tribologiczne (obniżenie współczynnika tarcia do 40% oraz zmniejszenie
intensywności zużywania tworzywa polimerowego do czterech razy) w stosunku
do warstw tlenkowych niemodyfikowanych, przy współpracy w warunkach tarcia
technicznie suchego.
7. Powłoki kompozytowe wykazują niską chropowatość i łożyskową powierzchnię
pożądaną dla powłok przeznaczonych do skojarzeń ślizgowych z tworzywami
polimerowymi. Modyfikacja powłok tlenku aluminium grafitem poprawia do 50%
odporność powłoki na ścieranie po wstępnym okresie docierania.
8 . Ceramiczno-grafitowe warstwy powierzchniowe, ze względu na wzrost
właściwości mechanicznych oraz wzrost zawartości związków węgla w strukturze
warstw, co skutkuje zmniejszeniem oporów ruchu węzłów kinematycznych, mogą
być z powodzeniem stosowane na pokrycia cylindrów bezsmarowych siłowników
pneumatycznych.
Powyższe wnioski z przeprowadzonych badań eksperymentalnych opisanych
w rozdziałach dotyczących struktury i właściwości ceramiczno-grafitowych warstw
powierzchniowych otrzymywanych metodą duplex i metodą bezpośrednią potwierdzają
założenia zawarte w tezie pracy. |