The Deposition of Wc-CO Coatings by EBPVD Technique

• Published in: Archives of metallurgy and materials 2012-06, Vol.57 (2), p.511-516
• Main Authors: Richert, M., Mazurkiewicz, A., Smolik, J.
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Abrasion resistance; Cemented carbides; Coatings; Cobalt; Coefficient of friction; Deposition; electron beam evaporation; Friction; Investigations; Microstructure; Nanocomposites; Nanomaterials; Nanostructure; Precursors; Protective coatings; Surface stability; Thermal stability; Transmission electron microscopy; Tungsten carbide; WC-Co coatings
• ISSN: 1733-3490; 2300-1909
• DOI: 10.2478/v10172-012-0053-0

The WC-Co carbides are widely used to deposit protective coatings on engineering surfaces against abrasion, erosion and other forms of wear existence. The nanostructure coatings offer high strength, a low friction coefficient and chemical and thermal stability. WCo coatings were deposited using EBPVD technique realized in original technological process implemented in the hybrid multisource device, produced in the Institute for Sustainable Technologies - National Research Institute in Radom (Poland). The different kind of precursor sources was used. Depending on the source of precursors nanostructure of coatings forms continuous film or consist from nano-carbides. Nanocrystalline WC-Co coatings show hardness in the range of 510-1266 HV. The microstructure of coatings were observed by transmission electron microscopy (TEM). The phase consistence were determined byBrucker D8 Discover-Advance Diffractometer. The paper presents the original technological equipment, methodology, and technological parameters for the creation of the nanocomposite coatings WC. Węgliki WC-Co są szeroko używane do osadzania na powierzchniach inżynierskich jako ochrona przeciwko tarciu, erozji i innym formom zużycia. Powłoki nanostrukturalne wykazują wysoką wytrzymałość, niski współczynnik tarcia oraz chemiczną i termiczną stabiność. Powłoki WC-Co zostały osadzane techniką EBPVD przy użyciu oryginalnego technologicznego procesu zhybrydowym źródłem prekursorów, w Instytucie Technologii Eksploatacji w Radomiu (Polska). Użyto różnego rodzaju źródeł prekursorów. W zależności od rodzaju użytego źródła prekursorów nanostrukturalne powłoki były zbudowane z ciągłych warstw lub z nano-węglików. Mikrotwardość nanokrystalicznych powłok mieściła się w zakresie 510-1266 μHV. Mikrostruktura powłok była obserwowana transmisyjnym mikroskopem elektronowym (TEM). Skład fazowy powłok określono za pomocą aparatu rentgenowskiego Brucker D8 Discover-Advance Diffractometer. Artykuł prezentuje oryginalne technologiczne urządzenie, metodologię i technologiczne parametry pozwalające na wytworzenie nanokompozytowej powłoki WC.