STRUKTURA I WŁASNOCI SKRAWNE CERAMIKI NARZDZIOWEJ SI 3 N 4 POKRYWANEJ POWŁOKAMI PVD I CVD

16/21 ARCHIWUM ODLEWNICTWA Rok 2006, Rocznik 6, Nr 21(1/2) ARCHIVES OF FOUNDARY Year 2006, Volume 6, Nº 21 (1/2) PAN Katowice PL ISSN 1642-5308 STRUKTURA I WŁASNOCI SKRAWNE CERAMIKI NARZDZIOWEJ SI 3 N 4 POKRYWANEJ POWŁOKAMI PVD I CVD D. PAKUŁA 1, L.A. DOBRZASKI 2 Instytut Materiałów Inynierskich i Biomedycznych, Politechnika lska, ul. Konarskiego 18a, 44-100 Gliwice STRESZCZENIE W pracy przedstawiono wyniki bada struktury i własnoci wielowarstwowych i gradientowych powłok PVD (Physical Vapour Deposition) i CVD (Chemical Vapour Deposition) wytworzonych na podłou z narzdziowej ceramiki azotkowej Si 3 N 4. Przedstawiono kompleksowe wyniki bada na transmisyjnym i skaningowym mikroskopie elektronowym, wyniki bada własnoci mechanicznych i skrawnych badanych płytek wieloostrzowych. Key words: PVD; CVD; Multi-layer coating; Multi-component coatings; Gradient coatings; Nitride ceramics; Si 3 N 4 ; TEM; SEM; Micro-hardness; Scratch test; Tool live 1. WSTP Własnoci uytkowe wielu produktów i ich elementów zale nie tylko od moliwoci przeniesienia obcie mechanicznych przez cały czynny przekrój elementu z zastosowanego materiału lub od jego własnoci fizyko-chemicznych, lecz bardzo czsto lub głównie od struktury i własnoci warstw powierzchniowych. Za stosowaniem technologii uszlachetniania warstwy wierzchniej zapewniajcych wymagane własnoci uytkowe przy równoczesnym uyciu moliwie tanich materiałów na rdze elementu, od którego wymaga si z reguły mniejszych własnoci uytkowych przemawiaj równie wzgldy ekonomiczne. Nowoczesne technologie kształtowania materiałów stosowane w obszarach obróbki skrawaniem, obróbki plastycznej, odlewnictwa jak 1 dr in., e-mail: daniel.pakula@polsl.pl 2 prof. dr hab. in., e-mail: leszek.dobrzanski@polsl.pl

równie kształtowania tworzyw sztucznych wymagaj stosowania coraz to bardziej wydajnych materiałów narzdziowych. Wymagania te dotycz głównie poprawy trwałoci oraz niezawodnoci narzdzi stosowanych w procesach obróbczych, jak równie ograniczenia stosowania cieczy obróbkowych powszechnie stosowanych do dzisiaj, silnie jednak degradujcych rodowisko naturalne. Poprawa własnoci uytkowych narzdzi oraz zmniejszenie zagroe ekologicznych mog by dokonane przez stosowanie technologii pokrywania narzdzi twardymi powłokami w procesach CVD, a niekiedy take w nowoczesnych procesach PVD, głównie przez popraw warunków kontaktu trybologicznego w obszarze skrawania oraz wyeliminowania cieczy obróbkowych [1 6]. Celem niniejszej pracy jest okrelenie struktury oraz własnoci skrawnych, odpornych na cieranie cienkich powłok uzyskanych w procesie PVD i CVD na podłou z narzdziowej ceramiki na bazie azotka krzemu. 2. PRZEBIEG BADA Badania wykonano na płytkach wieloostrzowych z ceramiki azotkowej Si 3 N 4, niepokrywanych oraz pokrytych w procesach CVD i PVD wielowarstwowymi, wieloskładnikowymi i gradientowymi powłokami odpornymi na cieranie. Płytki z Si 3 N 4 pokryto wielowarstwowo w wysokotemperaturowym procesie CVD kombinacj powłok TiC, Ti(C,N), TiN i Al 2 O 3 oraz w procesie PVD katodowego odparowania łukowego (CAE Cathodic Arc Evaporation) powłokami typu TiN+multiTiAlSiN+TiN, TiN+TiAlSiN+TiN, TiN+TiAlSiN+AlSiTiN, które nastpnie porównano z komercyjnymi płytkami rónych producentów oferujcych kombinacj pokry typu Al 2 O 3 +TiN. Charakterystyk badanych materiałów przedstawiono w tablicy 1. Badania dyfrakcyjne oraz struktury cienkich folii wykonano w mikroskopie elektronowym przewietleniowym JEM 3010UHR firmy JEOL, przy napiciu przyspieszajcym 300 kv i maksymalnym powikszeniu 300000x. Dyfraktogramy z transmisyjnego mikroskopu elektronowego rozwizywano z wykorzystaniem programu komputerowego. Cienkie folie wykonano w przekroju wzdłunym i poprzecznym z płytek o gruboci 0,2-0,5 mm, odcitych z próbek litych, z których wycinano krki o rednicy 3 mm o wstpnie wyszlifowanej i wyrównanej powierzchni. Płytki cieniano nastpnie mechanicznie na urzdzeniu Disc Grinder do gruboci około 80 µm i polerowano jonowo z wykorzystaniem urzdze firmy Gatan. Morfologi powierzchni oraz struktur wytworzonych powłok wykonano na przełomach poprzecznych w skaningowym mikroskopie elektronowym XL-30 firmy Philips. Do uzyskania obrazów przełomów wykorzystano detekcj elektronów wtórnych (Secondary Electrons SE) oraz elektronów wstecznie rozproszonych (Back Scattered Electrons BSE) o napiciu przyspieszajcym w zakresie 15-20 kv i maksymalnym powikszeniu 20000x. Badane płytki wieloostrzowe przygotowano do bada nacinajc karby i przed łamaniem ozibiajc je w ciekłym azocie, dla zapewnienia kruchego przełomu. 156

Tabela 1. Charakterystyka powłok PVD i CVD naniesionych na ceramik azotkow Si 3 N 4 Table 1. Characteristics of the PVD and CVD coatings deposited on the Si 3 N 4 nitride ceramics Typ powłoki/rodzaj procesu Powłoka Chropowato Ra, µm Twardo, GPa Obcienie krytyczne L c, N jednowarstwowa/pvd TiN 0,34 22,12 20,14 wielowarstwowa/pvd TiN+multiTiAlSiN+TiN 0,44 35,24 22,40 wielowarstwowa/gradiento wa/pvd TiN+TiAlSiN+TiN 0,45 23,33 21,65 gradientowa/pvd TiN+TiAlSiN+AlSiTiN 0,32 26,79 18,30 dwuwarstwowa/cvd Ti(C,N)+TiN 0,15 22,25 52,15 wielowarstwowa/cvd Ti(C,N)+Al 2 O 3 +TiN 0,28 20,11 26,71 dwuwarstwowa/cvd TiC+TiN 0,25 19,82 67,24 wielowarstwowa/cvd TiC+Ti(C,N)+Al 2 O 3 +TiN 0,27 29,68 32,17 dwuwarstwowa/cvd TiN+Al 2 O 3 0,45 32,57 83,10 wielowarstwowa/cvd TiN+Al 2 O 3 +TiN* 0,13 24,4 47,78 dwuwarstwowa/cvd Al 2 O 3 +TiN* 0,25 26,25 44,60 dwuwarstwowa/cvd Al 2 O 3 +TiN* 0,23 27,23 26,53 wielowarstwowa/cvd TiN+Al 2 O 3 +TiN+Al 2 O 3 +TiN* 0,60 25,22 40,52 podloe ceramika azotkowa Si 3 N 4 0,06 18,50 *płytki komercyjne rónych producentów Własnoci eksploatacyjne wytworzonych powłok okrelono na podstawie technologicznych prób skrawania w temperaturze pokojowej. Testy skrawnoci badanej ceramiki azotkowej wykonano w oparciu o prób cigłego toczenia bez uycia obróbkowych cieczy chłodzco-smarujcych na tokarce PDF D180. Materiałem poddanym skrawaniu jest eliwo szare EN-GJL-250 o twardoci około 215 HB. Do cigłego toczenia zastosowano płytki wieloostrzowe typu SNMN 120408 (oznaczenie wg PN-ISO 1832:1998) mocowane w uniwersalnym uchwycie tokarskim, pozwalajcym na zachowanie cech geometrycznych płytki skrawajcej. W badaniach skrawnoci przyjto nastpujce parametry: posuw f = 0,2 mm/obr., głboko toczenia a p = 2 mm, prdko skrawania v c = 400 m/min. Trwało płytek okrelono w oparciu o pomiary szerokoci pasma zuycia na powierzchni przyłoenia, mierzc redni szeroko pasma zuycia VB po skrawaniu w okrelonym przedziale czasu. Próby skrawania przerywano, gdy warto VB przekroczyła załoone kryterium dla obróbki redniodokładnej, tj. VB = 0,3 mm. Pomiarów VB z dokładnoci do 0,01 mm dokonano z wykorzystaniem mikroskopu wietlnego Carl Zeiss Jena przy powikszeniu 10x. Zdjcia zuycia powierzchni przyłoenia i natarcia płytek skrawajcych wykonano na mikroskopie wietlnym 157

LEICA MEF4A przy powikszeniach 50x oraz w skaningowym mikroskopie elektronowym XL-30 firmy Philips, stosujc powikszenia 35 400x. Badania chropowatoci obrobionej powierzchni eliwa szarego po przeprowadzonych testach eksploatacyjnych wykonano na urzdzeniu Surtronic 10 firmy Taylor-Hobson. Dodatkowo badanymi płytkami skrawano w warunkach laboratoryjnych stop Inconel 718 z nastpujcymi parametrami: prdko skrawania v c = 250 m/min, posuw f = 0,2 mm/obr., głboko skrawania a p = 0,5 mm. W tym przypadku kryterium zuycia VB = 0,6 mm przyjto dla nieregularnego pasma zuycia ciernego na powierzchni przyłoenia. 3. OMÓWIENIE WYNIKÓW BADA Wszystkie naniesione powłoki PVD i CVD na podłoe z narzdziowej ceramiki azotkowej charakteryzuj si struktur bez porów i niecigłoci oraz szczelnym przyleganiem do siebie oraz całej wielowarstwowej powłoki do podłoa. W przypadku powłok dwuwarstwowych Ti(C,N)+TiN oraz TiC+TiN wyra nie widoczna jest struktura kolumnowa poszczególnych warstw (rys. 1). a) b) Rys. 1. Przełom powłoki a) Ti(C,N)+TiN, b) TiC+TiN naniesionych na podłoe z Si 3 N 4 Fig. 1. Fracture surface a) of the Ti(C,N)+TiN, b) of the TiC+TiN coating surface deposited onto the Si 3 N 4 nitride ceramics substrate Szczegółowe badania w transmisyjnym mikroskopie elektronowym (cienka folia prostopadła do powierzchni warstwy) pozwalaj równie stwierdzi tak struktur kolumnow dla warstwy TiN wchodzcej w skład powłok TiN+Al 2 O 3 oraz TiN+Al 2 O 3 +TiN+Al 2 O 3 +TiN (rys. 2). Na podstawie tych bada wykazano równie, e w przypadku powłoki TiN+Al 2 O 3 pomidzy warstwami TiN i Al 2 O 3 istnieje strefa przejciowa, w której znajduj si drobne ziarna tych dwóch faz (rys. 3). W strefie tej stwierdzono równie wystpowanie nielicznych drobnych ziarn Al 2 O 3 o strukturze 158

jednoskonej (rys. 3c,d), w przeciwiestwie do typowej struktury gruboziarnistej fazy Al 2 O 3 o sieci romboedrycznej, która wystpuje poza tym obszarem granicznym na całej szerokoci warstwy. Zaobserwowana strefa przejciowa sprzyja dobrej adhezji (Tablica 1) pomidzy tymi warstwami, co potwierdza take wysoka odporno na cieranie tej powłoki. Rys. 2. Struktura powłoki TiN+Al 2 O 3 +TiN+Al 2 O 3 +TiN - podłoe Si 3 N 4 + warstwa TiN; cienka folia z przekroju poprzecznego do powierzchni warstwy (TEM) Fig. 2. Structure of TiN+Al 2 O 3 +TiN+Al 2 O 3 +TiN coating-deposited on Si 3 N 4 substrate + layer TiN; thin foil from cross section of the layer surface (TEM) Rys. 3. a) Struktura powłoki TiN+Al 2 O 3 b) warstwa TiN + warstwa Al 2 O 3 ; cienka folia z przekroju poprzecznego do powierzchni warstwy (TEM), obraz w polu jasnym, c) dyfrakcja z obszaru TiN jak na rysunku b, d) rozwizanie dyfraktogramu z rysunku c Fig. 3. a) Structure of TiN+Al 2 O 3 coating: thin foil from cross section of the layer surface (TEM): b) layer TiN + layer Al 2 O 3 ; light field, c) diffraction pattern from the area as in figure b, d) solution of the diffraction pattern from figure c 159

W wyniku przeprowadzonych prób toczenia eliwa szarego o twardoci około 215 HB ceramik narzdziow Si 3 N 4 stwierdzono wyra ny przeciwzuyciowy wpływ obecnoci kombinacji powłok Al 2 O 3 +TiN oraz TiN+Al 2 O 3 na okres trwałoci płytek skrawajcych. Na rysunku 4 przedstawiono przykładowy wykres szerokoci pasma zuycia VB w funkcji czasu skrawania t. Na pocztku skrawano płytk Si 3 N 4 niepokryt, która kryterialne zuycie ostrza VB = 0,3 mm dla obróbki redniodokładnej osiga w 8 minucie cigłego toczenia (rys. 5a). Ten czas skrawania stanowi baz porównawcz dla płytek ceramicznych pokrywanych powłokami PVD i CVD. W przypadku płytek skrawajcych z naniesionymi powłokami PVD opartymi na warstwach TiN oraz TiAlSiN nie zaobserwowano zwikszenia trwałoci ostrza, gdy zniszczenie ostrza nastpuje w tym samym czasie, co płytki niepokrytej (Tablica 2). Prawdopodobnie na ten fakt wpływa słaba przyczepno tych powłok do podłoa, chocia twardo np. powłoki TiN+multiTiAlSiN+TiN znacznie przewysza pozostałe naniesione powłoki (Tablica 1). Trwało ostrza VB [mm] dd 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Czas skrawania [min] Si3N4 TiN+Al2O3 Rys. 4. Wykres zalenoci pasma zuycia na powierzchni przyłoenia VB od czasu skrawania t dla ceramiki azotkowej Si 3 N 4 z naniesion powłok TiN+Al 2 O 3 Fig. 4. Plot of the VB tool flank life versus machining time t for nitride ceramics Si 3 N 4 with deposited TiN+Al 2 O 3 coating Z kolei wród płytek z powłokami CVD zauwaono, e najdłuszy okres trwałoci ostrza podczas cigłego toczenia odpowiada ceramice Si 3 N 4 z powłok TiN+Al 2 O 3, dla której szeroko pasma zuycia na powierzchni przyłoenia osiga warto VB = 0,16 mm (rys. 5b). Pozostałe płytki z naniesionymi powłokami CVD nie wykazuj zmniejszonej szerokoci pasma zuycia na powierzchni przyłoenia, a tym samym nie wykazuj zwikszonej ywotnoci ostrza skrawania, chocia przyczepno tych powłok do podłoa jest zadowalajca, szczególnie w przypadku powłok dwuwarstwowych (tablica 1). Najlepsz trwałoci ostrza sporód badanych płytek wykazuj płytki komercyjne z kombinacj warstw Al 2 O 3 +TiN, w przypadku których szerokoci pasma zuycia na powierzchni przyłoenia s porównywalne z powłok TiN+Al 2 O 3 i mieszcz si w przedziale VB = 0,10 0,19 mm po 8 minutach skrawania (Tablica 2). Wszystkie badane płytki charakteryzuj si równomiernym pasmem zuycia na powierzchni 160

przyłoenia, co jest charakterystyczne dla tej grupy materiałów ceramicznych. Podczas tej próby skrawania badane narzdzia wykazuj zuycie zgodne z mechanizmem ciernym i adhezyjnym (rys. 6). a) b) Rys. 5. Szeroko pasma zuycia na powierzchni przyłoenia VB ceramiki azotkowej Si 3 N 4 a) bez powłoki i b) z powłok TiN+Al 2 O 3 czas skrawania 8 min (pow. 40x) Fig. 5. Width of the VB tool flank for a) uncoated nitride ceramics Si 3 N 4 and b) with the TiN+Al 2 O 3 after 8 minutes of machining (magnification 40x) a) b) Rys. 6. a) Charakter zuycia powierzchni przyłoenia ceramiki azotkowej Si 3 N 4, z naniesion powłok TiN+Al 2 O 3 +TiN, b) szczegół z rys. a; czas skrawania 8 min Fig. 6. a) Tip of the Si 3 N 4 nitride ceramics insert coated with the TiN+Al 2 O 3 +TiN coating, b) characteristic defects machining time 8 min Pomiary parametru R a chropowatoci powierzchni obrabianego eliwa szarego po przeprowadzonych próbach skrawnoci z załoonymi parametrami obróbki (tablica 2), wykazuj, e najmniejsz wartoci parametru R a = 2,3 m charakteryzuje si powierzchnia eliwa obrobiona płytk z powłok TiN+Al 2 O 3, natomiast najwiksz ceramik azotkow niepokryt (R a = 5,6 m). Najlepsz jako powierzchni uzyskano w wyniku obróbki płytkami z powłok TiN+Al 2 O 3 oraz pokrytymi kombinacj powłok Al 2 O 3 +TiN w procesie CVD. 161

Tabela 2. Zestawienie wartoci trwałoci ostrza VB po 8 minutach skrawania eliwa szarego EN- GJL-250 dla ceramiki azotkowej pokrytej i niepokrytej oraz parametru chropowatoci R a obrobionej powierzchni eliwa szarego EN-GJL-250 po 8 minutach skrawania Table 2. Summary of the VB tool flank life after 8 minutes of machining of the EN-GJL-250 cast grey iron for the coated and uncoated nitride ceramics and of roughness parameter R a after 8 minutes of machining of the EN-GJL-250 cast grey iron Powłoka Trwało ostrza VB, mm Chropowato, µm TiN 0.30 2.5 TiN+multiTiAlSiN+TiN 0.28 4.1 TiN+TiAlSiN+TiN 0.30 5.1 TiN+TiAlSiN+AlSiTiN 0.29 5.7 Ti(C,N)+TiN 0.30 4.8 Ti(C,N)+Al 2 O 3 +TiN 0.30 4.6 TiC+TiN 0.28 4.3 TiC+Ti(C,N)+Al 2 O 3 +TiN 0.30 5.0 TiN+Al 2 O 3 0.16 2.3 TiN+Al 2 O 3 +TiN (1)* 0.17 3.7 Al 2 O 3 +TiN* 0.16 3.8 Al 2 O 3 +TiN* 0.19 2.7 TiN+Al 2 O 3 +TiN+Al 2 O 3 +TiN* 0.10 2.6 Si 3 N 4 uncoated 0.30 5.6 * płytki komercyjne rónych producentów W ostatnim czasie ceramika azotkowa Si 3 N 4 znajduje równie zastosowanie do obróbki stopów niklu (Inconel). Szukajc w tym obszarze nowych moliwoci zastosowa materiałów skrawnych do obróbki tyche stopów, wybrano sporód badanych płytek grup, któr w warunkach laboratoryjnych skrawano stop Inocnel 718. W wyniku tak przeprowadzonych bada stwierdzono, e płytki Si 3 N 4 z powłokami TiN+multiTiAlSiN+TiN, TiN+TiAlSiN+TiN osigaj kryterium szerokoci pasma zuycia na powierzchni przyłoenia VB = 0,6 mm dla nieregularnego pasma zuycia, odpowiednio po 2 minutach i 1 minucie (rys. 7a). Płytki z powłokami CVD TiC+Ti(C,N)+Al 2 O 3 +TiN i TiN+Al 2 O 3 oraz płytki komercyjne z powłokami TiN+Al 2 O 3 +TiN, TiN+Al 2 O 3 +TiN+- Al 2 O 3 +TiN załoone kryterium VB = 0,6 mm osigaj po 0,5 minuty skrawania (rys. 7b). Chocia tym razem płytki z powłokami PVD, gdzie VB max na powierzchni przyłoenia było znacznie mniejsze ni wszystkich badanych płytek, okazuj si lepsze anieli płytki z powłokami CVD, to otrzymane wyniki skrawania stopu niklu nie zadowalaj, bo w warunkach przemysłowych płytka wieloostrzowa z ceramiki azotkowej jednego ze wiatowych producentów zuywa si po około 15 do 20 minutach skrawania. Zapewne na te wyniki wpływ maj własnoci skrawalne materiału obrabianego, który cechuje si du plastycznoci i jest trudny w obróbce, powodujc na badanej ceramice z powłokami PVD i CVD nieregularne pasmo zuycia na powierzchni przyłoenia. 162

a) b) Rys.7. Szeroko pasma zuycia na powierzchni przyłoenia VB po skrawaniu stopu Inconel dla ceramiki azotkowej Si 3 N 4 a) z powłok TiN+multiTiAlSiN+TiN czas skrawania 1.5 min. i b) z powłok TiN+Al 2 O 3 czas skrawnia 0.5 min. (pow. 50x) Fig. 7. Width of the VB tool flank for nitride ceramics Si 3 N 4 with deposited a) TiN+multiTiAlSiN+TiN coating after 1.5 minutes of the nickel alloys machining and b) with deposited TiN+Al 2 O 3 coating after 0.5 minutes of the nickel alloys machining (magnification 50x) 4. PODSUMOWANIE Powłoki PVD i CVD nałoone na podłoe z narzdziowej ceramiki azotkowej, jak wykazuj badania, take w transmisyjnym mikroskopie elektronowym na cienkich foliach, w tym prostopadle do powierzchni warstwy, charakteryzuj si struktur bez porów i niecigłoci oraz szczelnym przyleganiem do siebie oraz całej wielowarstwowej powłoki do podłoa. W przypadku powłok dwuwarstwowych Ti(C,N)+TiN oraz TiC+TiN wyra na jest struktura kolumnowa poszczególnych warstw. Struktur kolumnow wykazuje równie warstwa TiN wchodzca w skład powłok TiN+Al 2 O 3 i TiN+Al 2 O 3 +TiN+Al 2 O 3 +TiN. W powłoce TiN+Al 2 O 3 pomidzy warstwami TiN i Al 2 O 3 wystpuje strefa przejciowa, w której znajduj si drobne ziarna obydwu tych faz. Na podstawie wykonanych bada skrawnoci eliwa szarego stwierdzono, e nanoszenie przeciwzuyciowych powłok CVD na ceramice narzdziowej na bazie Si 3 N 4 powoduje zwikszenie ich odpornoci na zuycie cierne, co wpływa bezporednio midzy innymi na wydłuenie okresu trwałoci ostrza skrawajcego. Termodynamicznie stabilne warstwy Al 2 O 3 s barier dyfuzyjn pomidzy narzdziow płytk a spływajcym po niej wiórem, co w efekcie zwiksza odporno płytki na zuycie. Warstwy TiN ułatwiaj natomiast odpływ wióra z obrabianego materiału przez zmniejszenie tarcia pomidzy obrabianym przedmiotem a wieloostrzow płytk tnc. Powysze wyniki pozwalaj sdzi, e nanoszenie powłok na badany materiał i zwizany z tym wyra ny wzrost mikrotwardoci warstwy wierzchniej wpływa hamujco na szybko zuycia powierzchni przyłoenia badanych materiałów narzdziowych. Podczas próby skrawania stopu Inconel ceramika azotkowa pokryta powłokami PVD TiN+multiTiAlSiN+TiN i TiN+TiAlSiN+TiN wykazuje lepsze własnoci 163

skrawne gdy VB max na powierzchni przyłoenia tych płytek jest zdecydowanie mniejsza anieli dla wybranych płytek z powłokami CVD, a w szczególnoci z Al 2 O 3 +TiN oraz TiN+Al 2 O 3. Niestety słaba przyczepno powłok PVD determinuje ywotno ostrza narzdzia. Reasumujc wyniki tych prób skrawania, naley podkreli, e cigle s szanse w przyszłoci zastpienia powłok CVD przez powłoki PVD osadzane na ceramice azotkowej Si 3 N 4. Zapewne te szanse zwiksz si ze zmian parametrów i modernizacj procesów PVD. PODZIKOWANIA Badania zostały wykonane czciowo w ramach projektu zamawianego KBN PBZ- 100/4/T08/2004 kierowanego przez Prof. L.A. Dobrzaskiego. LITERATURA [1] Z. Peng, H. Miao, W. Wang, S. Yang, Ch. Liu, L. Qi: Surface and Coatings Technology 166 (2003) 183-188. [2] L.A. Dobrzaski: Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo. Materiały inynierskie z podstawami projektowania materiałowego, WNT,Warszawa, (2002). [3] D. Pakuła: Struktura i własnoci wielowarstwowych powłok PVD i CVD odpornych na cieranie na azotkowej ceramice narzdziowej, Praca doktorska niepublikowana, Bibl. Gł. Pol. l., Gliwice, (2003). [4] Y. Sahin, G. Sur: Surface and Coatings Technology, 179 (2004) 349-355. [5] K.A. Senthil, D.A. Raja, T. Sornakumar: International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 21 (2003) 109-117. [6] L.A. Dobrzaski, D. Pakuła: Inynieria materiałowa, 3, (2004) 568-571. STRUCTURE AND CUTTING PROPERTIES OF THE CERAMIC TOOL MATERIALS BASED ON SI 3 N 4 COATED PVD AND CVD COATINGS SUMMARY Comprehensive structure and properties investigation results of the multilayer, gradient PVD and CVD coatings developed on the nitride tool ceramics substrate are presented in the paper. The detailed results are presented of examinations carried out on the scanning and transmission electron microscopes, as well as of the mechanical properties and cutting tests of the investigated inserts. Recenzował: prof. Jan Szajnar. 164