Wyszukiwanie artykułów

Szczegóły artykułu

  • Materiały Ceramiczne/Ceramic Materials
  • Tom: 62, Nr: 3, 2010
  • Str. 307-310

do pobrania: artykuł (EN)

Warstwy tlenku glinu syntezowane metodą MOCVD na narzędziach z węglików spiekanych

Sawka A., Juda W., Kwatera A.

Streszczenie (PL)

Artykuł pokazuje wyniki badań nad syntezą warstw czystego tlenku glinu na narzędziach do obróbki skrawaniem wykonanych z węglików spiekanych. Syntezę wykonano za pomocą metody MOCVD przy wykorzystaniu  Al(O2C5H7)3 jako prekursora.  Warstwy osadzano dwuetapowo w 800°C. Najpierw wykorzystano gazy nośne w postaci amoniaku (o czystości 99.95 %) i/lub argonu (o czystości 99.995 %) do otrzymania cienkiej i ciągłej warstwy Al2O3+C.  Była to tzw. warstwa pośrednia. W drugim etapie, do reaktora CVD wprowadzano powietrze w celu syntezowania grubszej, zewnętrznej warstwy Al2O3, pozbawionej węgla. Średnia szybkość wzrostu wynosiła około 5 mm/h. Otrzymane warstwy były dodatkowo wygrzewane w powietrzu w temperaturach aż do 1050°C, co powodowało utworzenie się a-Al2O3.

Zbadano strukturę i mikrostrukturę warstw. Badania mikrotwardości przeprowadzono za pomocą metody Vickersa przy sile obciążającej wynoszącej 1N.  Średnia wartość mikrotwardości warstw nie wygrzewanych wynosiła około 0.98 GPa. Po wygrzewaniu w 1050°C, średnia wartość mikrotwardości osiągnęła wartość około 2.25 GPa. Adhezję warstwy Al2O3 do podłoża z węglików spiekanych oznaczono za pomocą testu zarysowania (scratch test). Oszacowana średnia wartość LC w przypadku nie wygrzewanej warstwy Al2O3 o grubości 5 mm wynosiła 41 N. W przypadku próbek wygrzanych w 1000°C wartość ta osiągnęła nawet 85 N.

Słowa kluczowe (PL): warstwa Al2O3, narzędzia z węglików spiekanych, metoda MOCVD, acetyloacetonian glinu, mikrostruktura

Alumina Layers Synthesized on Cemented Carbide Tools by MOCVD Method

Streszczenie (EN)

This paper shows the results of investigation of a synthesis of pure aluminium oxide layers on cemented carbide cutting tools by the MOCVD (Metalorganic Chemical Vapour Deposition) method using Al(O2C5H7)3 as a precursor. The layers were deposited at 800°C in two stages. Initially, as carrier gases ammonia (99.95 % pure) and/or argon (99.995 % pure) were used. Then, a thin and continuous Al2O3+C layer was obtained. It was so-called the intermediate layer. In the second stage, air was added into a CVD reactor and then a thicker external carbon-free Al2O3 layer was synthesized. The average growth rate of the layers was about 5 mm/h. The obtained layers were additionally annealed in air at temperatures up to 1050°C, which caused formation of a-Al2O3.

Structure and microstructure of the layers were examined. Microhardness tests were performed by Vickers method over a load of 1N. The average value of microhardness of the layers with no annealing was about 0.98 GPa. After annealing at 1050°C, the average value of the microhardness amounted to about 2.25 GPa. Adhesion of Al2O3 layers to the substrate of cemented carbides was examined by the scratch test. Estimated average value LC for the not annealed Al2O3 layer of 5 mm thickness was 41 N. In the case of samples annealed at 1000°C this value reached even 85 N.

Słowa kluczowe (EN): Al2O3 layers, Cemented carbide tools, MOCVD method, Aluminium acetylacetonate, Microstructure

powrót…