Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 51

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
EN
This paper presents the study of microstructure and properties of 8 mol% yttrium stabilized zirconia coating fabricated by Plasma Spray Physical Vapor Deposition technique on commercial pure titanium. The coating was characterized by X-ray diffraction, high resolution scanning electron microscope, profilometer, nanoindentation and nanomachining tests. The X-ray phase analysis exhibit the tetragonal Zr0.935 Y0.065O1.968, TiO and α-Ti phases. The Rietveld refinement technique were indicated the changes of crystal structure of the produced coatings. The characteristic structure of columns were observed in High Resolutions Scanning Electron Microscopy. Moreover, the obtained coating had various development of surfaces, thickness was equal to 3.1(1) μm and roughness 0.40(7) μm. Furthermore, the production coatings did not show microcracks, delamination and crumbing. The performed experiment encourages carried out us to tests for osseointegration.
EN
The basic method of surface protection for aviation engine components manufactured from nickel super alloys is diffusion aluminization. There are four methods of forming aluminide coatings: pack cementation, above the pack, slurry, and chemical vapor deposition (CVD). The aluminide coatings are modified with various elements, e.g. Pt, Pd, Hf, Zr, Si, Cr, Y, etc. The paper show results of experiments on the use of electrochemical processes in which the modifying elements are introduced in the form of powder for galvanic bath. These processes have been combined with low-activity and high-activity aluminization, as well as zircon doping in the CVD process. It has been shown that the aluminide coatings formed in the high-activity process are characterized by Al>50% at. content. The aluminide coatings formed in the low-activity process were composed of an outer zone composed of a NiAl phase with an aluminum content <50% at. and the diffusion zone. The aluminide coatings formed during low-activity zircon doping have similar structure. The content of elements introduced with nickel was low (up to several %), which does provide for a desired increase in heat resistance of the modified coatings.
PL
Aluminiowanie dyfuzyjne jest podstawowym procesem wprowadzonym do ochrony powierzchni elementów części gorącej silników lotniczych wytwarzanych z nadstopów niklu. Warstwy aluminidkowe wytwarzane są w procesach: kontaktowo-gazowym (ang. pack cementation), gazowym bezkontaktowa (ang. above the pack), zawiesinowowym (ang. slurry) i chemicznym osadzaniu z fazy gazowej CVD (ang. Chemical Vapour Deposition). Warstwy aluminidkowe dla zwiększenia ich żaroodporności modyfikowane są pierwiastkami m.in. Pt, Pd, Hf, Zr, Si, Cr, Y. W artykule przedstawiono analizę wyników badań warstw aluminidkowych, w których pierwiastki modyfikujące wprowadzono w postaci proszku do kąpieli galwanicznej w trakcie procesu niklowania. Procesy te połączono z aluminiowaniem nisko- i wysokoaktywnym, a także cyrkono-aluminiowaniem w procesie CVD. Wykazano, że warstwy aluminidkowe wytworzone w procesie wysokoaktywnym charakteryzują się zawartością Al >50% at. W warstwie aluminidkowej wytworzonej w procesie niskoaktywnym wyodrębniono strefę zewnętrzną - kryształów fazy NiAl o zawartości Al <50% at. oraz strefę dyfuzyjną. Zbliżoną budowę miały warstwy aluminidkowe wytworzone w trakcie cyrkono-aluminiowania niskoaktywnego. Stwierdzono małe zawartości pierwiastków wprowadzanych wraz z niklem (do kilku %).
EN
The article presents results of research on the influence of the chemical composition of the plasma plume and the powder feed rate on microstructure and thickness of the ceramic coating deposited on IN617 alloy substrate by Plasma Spray Physical Vapour Deposition (PS-PVD) method. There were used three powder feed rates: 2, 10 and 30 g/min and five different compositions of plasma gas (Ar, He, H2 and O2). Current – 2200 A, a sample rotation speed – 20 RPM and pressure inside of chamber – 150 Pa was fixed. The results showed that it is possible to deposit ceramic layer with lamellar and columnar structure, depends on process parameters. Columnar structure, characteristic for the PS-PVD process, is possible to obtain when the energy of plasma plume is sufficient for evaporating ceramic powder and deposit in on the substrate. The columnar-like structure coatings were obtained in the process with the highest amount of He – 60 dm3/min and lower values of powder feed rate – 2 and 10 g/min. Such effect was observed independently from the additional flow of H2 and O2. The columnar-like structure was possible to deposit also with 30 g/min feed rate. However, evaporation of ceramic powder occurred only in the process with only Ar and He in mixture – respectively 35 and 60 dm3/min and with addition only 2 dm3/min O2 to it. Nevertheless, inside the structure a lot of unmelted particles was visible.
PL
W pracy ustalono wpływ składu chemicznego mieszaniny gazów plazmotwórczych i natężenia przepływu proszku na budowę warstwy ceramicznej na podłożu nadstopu niklu IN-617. Warstwy wytworzono w procesie fizycznego osadzania z fazy gazowej z odparowaniem za pomocą palnika plazmowego (Plasma Spray Physical Vapour Deposition – PS-PVD). Przyjęto natężenie przepływu proszku: 2, 10 i 30 g/min oraz różny skład chemiczny mieszaniny gazów plazmotwórczych (Ar, He, H2 i O2). Stosowano natężenie prądu palnika – 2200 A, prędkość obrotową stołu – 20 obr/min oraz ciśnienie w komorze roboczej – 150 Pa. Analiza wyników badań pozwoliła ustalić, że proces fizycznego osadzania z fazy gazowej z odparowaniem w strumieniu plazmy umożliwia wytworzenie warstwy ceramicznej o budowie lamelarnej i kolumnowej. Budowę kolumnową warstwy, charakterystyczną dla procesu PS-PVD, uzyskano dla energii strumienia plazmy zapewniającej odparowanie podawanego proszku. Warstwy takie wytworzono przy dużym natężeniu przepływu He – 60 dm3/min i małej wartości natężenia przepływu proszku – 2 i 10 g/min. Efekt ten obserwowano niezależnie od natężenia przepływu H2 oraz O2. Budowa kolumnowa warstwy możliwa jest również do wytworzenia przy największym natężeniu przepływu proszku – 30 g/min. Odparowanie i osadzenie warstwy ceramicznej stwierdzono tylko dla mieszaniny Ar + He o natężeniu przepływu – odpowiednio 35 i 60 dm3/min oraz dla mieszaniny Ar +He z dodatkowym wprowadzeniem tlenu O2 o natężeniu przepływu – 2 dm3/min. Wytworzone warstwy cechowały się wówczas występowaniem nieodparowanych cząstek proszku.
EN
In this manuscript the theoretical studies of aluminisation by CVD method is shown. The bi-velocity model of multicomponent and multiphase diffusion is used to calculate the growth of β-NiAl phase under different ranges of miscibility (HCl to H2 ratio). The composition dependent diffusivities of β-NiAl and Ni3Al at 1350 K are presented and used in calculations.
PL
W artykule zaprezentowano matematyczny model procesu aluminiowania metodą osadzania z fazy gazowej – CVD. Model matematyczny opracowano na podstawie uogólnionej metody Darkena – dwu-prędkości. Był podstawą oszacowania kinetyki powstawania kryształów fazy β-NiAl w zależności od natężenia przepływu dostarczonego gazu reakcyjnego – proporcja HCl:H2. W symulacji numerycznej uwzględniono wzrost kryształów dwóch faz pośrednich – β-NiAl oraz Ni3Al w temperaturze 1350 K – określono zmienne cząstkowe współczynniki dyfuzji składników.
EN
In the paper the comparison of open porosity measurement results of ceramic topcoats in thermal barrier coatings (TBCs) was presented. TBCs were produced by Air Plasma Spraying (APS) method and were consisted of two coatings – an outer ceramic topcoat and metallic MeCrAlY bond coat deposited onto surface of René80 Ni-based superalloy. For deposition of ceramic coatings Metco 201 B NS, Metco 204 NS and Metco 210 powders were used whereas for deposition of metallic bond coat AMDRY 365-1 MeCrAlY powder was used. Both types of coatings were deposited using Thermico A60 plasma gun. The microstructure investigations of cross-sections of produced TBC’s were carried out using Hitachi S-3400N scanning electron microscope. Qualitative image analysis of microstructure of produced TBCs as well as analysis of percentage of pores surface area content AA was performed. The evaluation of porosity in ceramic topcoat was carried out by image analysis using MeTilo v.12.1 quantitative software.
PL
W pracy przedstawiono analizę wyników badań porowatości otwartej w zewnętrznej warstwie ceramicznej powłokowej bariery cieplnej TBC. Międzywarstwę metaliczną wytworzono przy użyciu proszku AMDRY 365-1, natomiast warstwę ceramiczną przy zastosowaniu proszku Metco 201 B NS, Metco 204 NS i Metco 210 firmy Oerlikon Metco. Warstwy natryskiwano za pomocą jednoelektrodowego palnika plazmowego A60 firmy Thermico, w warunkach ciśnienia atmosferycznego (APS) na podłożu nadstopu niklu René 80. Badania mikroskopowe powłokowych barier cieplnych TBC prowadzono przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego Hitachi S-3400N. Wykonano analizę jakościową obrazów mikrostruktury oraz określono pole powierzchni przekroju płaskiego porów otwartych. W ocenie porowatości zewnętrznej warstwy ceramicznej stosowano program komputerowy do ilościowej analizy obrazu MeTilo v.12.1.
EN
Titanium alloys based on the γ -TiAl intermetallic phase are a type of material which may replace nickel supperalloys in high temperature applications. Not enough resistance to corrosion at temperatures above 900°C remains the biggest limitation in industrial practices. The paper presents results of preliminary research into application of new type heat resistant coatings on the basis of γ -TiAl alloy. MeCrAlY and Si coatings were formed by pack cementation method. Aluminide coatings were deposited by pack cementation method and VPA. Research results have shown that except for the coating formed by VPA, coatings were characterized by high porosity and therefore would not ensure appropriate protection against oxidation. Further research will be necessary into application of the VPA method in protecting γ-TiAl titanium alloys in order to improve their heat resistance.
PL
Stopy na osnowie fazy międzymetalicznej γ-TiAl stanowią materiał, który może stanowić zamiennik nadstopów niklu w aplikacjach wysokotemperaturowych. Nadal największym ograniczeniem w ich przemysłowym zastosowaniu jest niewystarczająca odporność na utlenianie w temperaturze powyzej 900°C. W artykule przedstawiono wyniki wstępnych badań nad zastosowaniem nowych rodzajów powłok żaroodpornych na podłożu stopu γ-TiAl. Wytworzono powłoki MeCrAlY oraz Si metodą zawiesinową a także powłoki aluminidkowe metodą pack cementation oraz VPA. Wyniki badań wykazały że poza powłoką wytworzoną metodą VPA pozostałe charakteryzowały się dużą porowatością przez co nie moga zapewnić odpowiedniej ochrony przed utlenianiem. Wskazano na konieczność dalszych badań nad zastosowaniem metody VPA do ochrony stopów tytanu γ-TiAl w celu poprawy ich żaroodporności.
EN
Paper presents the results of evaluation of heat resistance and specific heat capacity of MAR-M-200, MAR-M-247 and Rene 80 nickel superalloys. Heat resistance was evaluated using cyclic method. Every cycle included heating in 1100°C for 23 hours and cooling for 1hour in air. Microstructure of the scale was observed using electron microscope. Specific heat capacity was measured using DSC calorimeter. It was found that under conditions of cyclically changing temperature alloy MAR-M-247 exhibits highest heat resistance. Formed oxide scale is heterophasic mixture of alloying elements, under which an internal oxidation zone was present. MAR-M-200 alloy has higher specific heat capacity compared to MAR-M-247. For tested alloys in the temperature range from 550°C to 800°C precipitation processes (γ′, γ′′) are probably occurring, resulting in a sudden increase in the observed heat capacity.
PL
Natryskiwanie plazmowe w warunkach obniżonego ciśnienia (Low Pressure Plasma Spraying – LPPS) oraz osadzanie warstw z fazy gazowej z odparowaniem za pomocą palnika plazmowego (Plasma Spray – Physical Vapour Deposition – PS-PVD) to jedne z najbardziej zaawansowanych metod wytwarzania warstwy przejściowej oraz warstwy ceramicznej powłokowych barier cieplnych (Thermal Barrier Coating – TBC). Warstwy na osnowie wieloskładnikowego stopu typu NiCoCrAlY otrzymane metodą LPPS charakteryzuje mała ilość tlenków, dlatego mogą być zastosowane jako warstwa przejściowa w powłokach TBC. Metoda PS-PVD umożliwia odparowanie materiału – w szczególności materiałów ceramicznych, takich jak tlenek cyrkonu stabilizowany tlenkiem itru (Yttria Stabilized Zirconia – YSZ), uzyskując warstwy o strukturze kolumnowej stosowane w powłokach TBC. W artykule przedstawiono wyniki badań mikrostruktury warstw typu NiCoCrAlY wytworzonych z proszku AMDRY 997 oraz warstw ceramicznych YSZ wytworzonych z proszku METCO 6700 na podłożu żarowytrzymałego stopu niklu typu Inconel 617. Badania przeprowadzono, stosując mikroskopię świetlną i elektronową. Oceniono wpływ parametrów procesów LPPS oraz PS-PVD na mikrostrukturę i grubość otrzymanych warstw NiCoCrAlY i warstw ceramicznych. Uzyskane wyniki wskazują, że warstwę przejściową typu NiCoCrAlY i warstwę ceramiczną cechują właściwości umożliwiające stosowanie ich w powłokowych barierach cieplnych. Słowa kluczowe: natryskiwanie plazmowe w warunkach obniżonego ciśnienia LPPS, osadzanie warstw z fazy gazowej z odparowaniem za pomocą palnika plazmowego PS-PVD, warstwa na osnowie wieloskładnikowego stopu typu NiCoCrAlY, warstwa ceramiczna YSZ.
EN
In this work an advanced technology of Thermal Barrier Coatings (TBC) deposition called Low Pressure Plasma Spraying (LPPS) and Plasma Spray – Physical Vapour Deposition (PS-PVD) was described. The LPPS technology enables the deposition MCrAlY coatings without oxides, widely used as a metallic bond coat in TBC. The PS-PVD technology enables vaporization of ceramic materials such as Yttria Stabilized Zirconia (YSZ) and deposition of columnar microstructure. NiCoCrAlY coatings was deposited from AMDRY 997 powder and YSZ coatings was deposited from METCO 6700 powder on the Inconel 617 substrate. The influence of a set LPPS and PS-PVD process condition on the properties of the deposited coatings has been described. The measurement of coating thickness was conducted by light microscopy method and statistical analysis was done as well. The results shows that NiCoCrAlY bond coat and YSZ deposited by LPPS and PS-PVD method have the appropriate properties and can be used in TBC.
PL
Aluminiowanie metodą CVD należy do najbardziej zaawansowanych procesów obróbki powierzchniowej łopatek turbin gazowych i silników lotniczych. Rosnące znaczenie dyfuzyjnych warstw aluminidkowych jako międzywarstw dla powłokowych barier cieplnych (TBC) determinuje prowadzenie badań nad opracowaniem warstw zapewniających najlepszą możliwą przyczepność tworzącej się warstwy tlenku aluminium w powłokach TBC z warstwami ceramicznymi osadzanymi metodami LPPS lub EB- -PVD. W badaniach jako materiał podłoża zastosowano czysty nikiel (jako materiał modelowy) oraz żarowytrzymały stop niklu MAR M200 + Hf. W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu warunków prowadzenia wysokoaktywnego procesu CVD na mikrostrukturę i skład chemiczny powstaj ącej warstwy aluminidkowej. Proces wytwarzania prowadzono w urządzeniu Bernex BPX Pro 325S z zastosowaniem dodatkowych granul Al-Cr umieszczonych w wewnętrznym generatorze jako wysokotemperaturowe źródło aluminium. W trakcie prób zmianie podlegała temperatura oraz czas aluminiowania. Przepływ gazów, tj. chlorowodoru i wodoru dla wszystkich procesów był stały. W przeprowadzonych badaniach stwierdzono nietypowy mechanizm tworzenia się i wzrostu dyfuzyjnej warstwy aluminidkowej, który ma charakter pośredni pomiędzy modelem wysokoaktyvvnym a niskoaktywnym. Badania mikrostruktury warstwy aluminidkowej wytworzonej na podłożu czystego niklu wykazały obecność trzech charakterystycznych stref. Wydłużenie czasu oraz wzrost temperatury spowodował znaczne zwiększenie grubości dyfuzyjnej warstwy aluminidkowej. Badania mikrostruktury Warstwy aluminidkowej wytworzonej na podłożu stopu MAR M200 + Hf w tym samym czasie procesu przy zróżnicowanej temperaturze wykazały ich odmienną budowę. Mechanizm wzrostu warstwy aluminidkowej jest zależny od zawartości aluminium w źródle (granule Al-Cr).
EN
Aluminizing process by CVD method belong to the most advanced surface treatment processes of gas turbine and aircraft engine blades. Growing application of aluminides diffusion layers as bond coat for thermal barrier coatings (TBC) cause more and more researches directed on finding layer which can ensure the best possible adhesion between bond coat and top coat in the TBC system formed by LPPS or EB-PVD. In the study pure nickel and high-temperature nickel-based superalloy MAR M200 + Hf were used as initial substrate materials. In the research results of various CVD aluminizing process parameters infiuence on microstructure and chemical composition of created aluminides coatings was presented with in-depth analysis. The aluminizing process was carried out in Brenex BPX Pro 325S machine with addition ofAl-Cr granules contained in the internal generator as a high-temperature source of aluminum. During the research different temperature and time of aluminizing were applied. The flow of gases such as hydrogen chloride and pure hydrogen for all processes was constant. During the study an unusual mechanism of aluminides diffusion layer creation and growth has been observed, which has an intermediate characteristics between low-activity and high-activity models. Microstructure observation of aluminides layer formed on pure nickel substrate showed three characteristic zones. Extension of time and increase in temperature resulted in a significant increase of the diffusion layer depth. Microstructure observation of aluminides layer formed on MAR M200 + Hfwith the same process time at different temperature showed their distinct structure. Aluminides layer growth mechanism is dependent on the aluminum content in the source material (granules Al-Cr).
PL
W artykule przedstawiono wpływ długotrwałego wyżarzania dyfuzyjnych warstw aluminidkowych w próżni na ich mikrostrukturę, grubość, skład chemiczny i fazowy. W badaniach użyto próbek z żarowytrzymałego stopu niklu MAR M200 + Hf, które poddano aluminiowaniu oraz cyrkono-aluminiowaniu metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej CVD. Wyżarzanie prowadzono w piecu próżniowym pod ciśnieniem 10–3 Pa w temperaturze 1020°C przez 12, 16 i 20 godzin. Przeprowadzone próby wyżarzania dyfuzyjnego próbek ze stopu MAR M200 + Hf z warstwą aluminidkową wykazały duże zmiany zachodzące w ich mikrostrukturze. Zachodziły one w następującej kolejności: – po 12 h wyżarzania zaobserwowano początek koagulacji wydzieleń w strefie dyfuzyjnej, – po 16 h doszło do dalszej koagulacji wydzieleń w strefie dyfuzyjnej oraz niewielkiego zmniejszenia stężenia aluminium w powłoce (o ok. 1%); stwierdzono niewielki wzrost grubości całkowitej warstwy, – po 20 h wyżarzania zaszły duże zmiany w mikrostrukturze warstwy; zubożenie obszaru przypowierzchniowego w aluminium do ok. 24% at., poniżej zawartość aluminium rosła do ok 30%; poszerzenie strefy dyfuzyjnej, która dominuje w budowie warstwy, rozpuszczenie niektórych wydzieleń; zawartość Al w pobliżu podłoża – ok 24% at. Przeprowadzone badania wykazały, że w pierwszej kolejności przemianie podlega strefa dyfuzyjna, a następnie dochodzi do zmian w strefie zewnętrznej zbudowanej początkowo z fazy β-NiAl, w tym utworzenia fazy Ni3Al.
EN
The paper presents the influence of long-term annealing on simple and Zr-modified aluminide coatings. The base material was MAR M-200 nickel superalloy. The aluminide coating was deposited in low-activity chemical vapour deposition process. The samples (14 mm diameter) were annealed at 1020°C in vacuum for 12, 16 and 20 hours respectively. The tests of diffusion annealing showed significant changes in microstructure of the samples. The order of changes was as follows: – after the 12-hour-long annealing process initial coagulation of precipitates in the diffusion zone was observed, – after the 16-hour-long annealing process there was observed further coagulation of precipitates and a small decrease in aluminum concentration in the coating (by approx. 1%). A small increase in thickness of the coating was also noted, – after the 20-hour-long annealing process extensive changes in microstructure of the coating were observed. The increasing of external zone thickness was observed. The presence of grains with lower Al amount was detected. It suggest the presence of Ni3Al phase in the coating. The very low amount of Zr had not influence on changes in modified aluminide coating during annealing.
PL
W pracy przedstawiono wybrane zagadnienia symulacji procesu natryskiwania plazmowego w warunkach ciśnienia atmosferycznego (APS - Atmospheric Plasma Spraying) oraz obniżonego (LPPS - Low Pressure Plasma Spraying). Omówiono sposoby symulacji procesu natryskiwania plazmowego, a także narzędzia stosowane do numerycznej analizy procesu -prognozowania właściwości fizycznych strumienia plazmy, zachowania i właściwości cząstek proszku w strumieniu plazmy, przebiegu procesu osadzania nadtopionych lub całkowicie przetopionych cząstek proszku na powierzchni podłoża oraz charakterystyki budowy ukształtowanej powłoki ochronnej.
EN
The article presents selected problems of simulation of the plasma spraying process under low (LPPS - Low Pressure Plasma Spraying) and atmospheric (APS -Atmospheric Plasma Spraying) pressure. The Simulation methods of the plasma spraying process and tools used to perform its numerical analysis, i.e. forecast the plasma jet properties, the behaviour and properties of the powder particles introduced into the plasma plume, the course ofthe deposition process of molten or partially molten powder particles on the substrate surface and the properties of the obtained coating have been discussed.
PL
W pracy przedstawiono proces natryskiwania plazmowego (plasma spraying) stanowiący jedną z podstawowych metod wytwarzania powłok ochronnych, stosowanych w technice lotniczej. Omówiono wybrane zagadnienia modelowania procesu natryskiwania plazmowego w warunkach ciśnienia atmosferycznego (APS - Atmospheric Plasma Spraying) oraz obniżonego (LPPS - Low Pressure Plasma Spraying). Przedstawiono podstawowe modele fizyczne strumienia plazmy, cząstek proszku wprowadzanych do strumienia plazmy oraz mechanizmu osadzania nadtopionych lub całkowicie przetopionych cząstek proszku na powierzchni podłoża. Przebieg procesu natryskiwania plazmowego jest determinowany przez wiele istotnych czynników Wpływających na właściwości użytkowe ukształtowanej powłoki. Poprawa efektywności procesu natryskiwania plazmowego oraz właściwości wytwarzanych powłok wymaga poznania zależności między parametrami procesu i ich oddziaływaniem na budowę powłoki. Na podstawie analizy danych literaturowych w pracy omówiono opracowane dotychczas modele zjawisk fizycznych zachodzących podczas procesu natryskiwania plazmowego.
EN
In the article, the authors described the plasma spraying process which is particularly important in terms of materials science related to the aviation industry. Selected problems related to modelling of the plasma spraying process in the conditions of low (LPPS - Low Pressure Plasma Spraying) and atmospheric (APS - Atmospheric Plasma Spraying) pressure are presented in the paper. The authors described the physical models of the plasma jet, behaviour of the powder particles introduced into the plasma plume and the deposition process ofmolten particles on the substrate surface. The course of the plasma spraying process is determined by numerous significant factors which infiuence the performance of the obtained protective coating. Improvement of the process efficiency and coating properties, requires knowledge of the dependence between the process parameters and their infiuence on the coating formation. The main goal of this article is to present the currently applied models of physical phenomena which occur during the plasma spraying process, on the basis of literature data.
14
Content available remote Nowe możliwości osadzania warstw ceramicznych poprzez zastosowanie metody PS-PVD
PL
W artykule przedstawiono aktualny stan wiedzy w zakresie procesu natryskiwania plazmowego pod obniżonym ciśnieniem z odparowaniem proszku PS-PVD. Metoda ta zapewnia uzyskiwanie warstwy ceramicznej powłokowej bariery cieplnej o budowie kolumnowej, charakterystycznej dla otrzymywanych w procesie EB-PVD. Przedstawione zostały wyniki pierwszych prób osadzania warstw w tym procesie realizowanych w Laboratorium Badań Materiałów dla Przemysłu Lotniczego. Wykazano możliwość wytworzenia warstw na warstwach aluminidkowych wytworzonych metodą kontaktowo-gazową oraz gazową (VPA). Uzyskane wyniki wskazują na zasadność kontynuowania badań.
EN
The current condition of knowledge was introduced in the article in the range of the process of plasma spraying under the lowered pressure with vaporization of the powder PS-PVD. This method assures getting the ceramic layer of the thermal barrier coating about the columnar, characteristic building for received in the process EB-PVD. The results of first tests of sediment layers in this process realized in R&D Laboratory for Aerospace Materials were introduced. The possibility of producing layers on layers aluminium coating produced the method contact - gas and gas (VPA) was showed. Got results show on the legitimacy of continuing investigations.
15
Content available remote Charakterystyka ceramicznych materiałów stosowanych do natryskiwania plazmowego
PL
W artykule przedstawiono podstawowe właściwości materiałów stosowanych do natryskiwania powłokowych barier cieplnych w warunkach obniżonego ciśnienia. Analizie poddano proszki stosowane przez firmę Sulzer-Metco do procesów LPPS-Thin Film. Przedstawiono charakterystykę wybranych proszków stosowanych na międzywarstwy oraz zewnętrzną warstwę ceramiczną. Przedstawiono analizę proszków na bazie tlenku cyrkonu stabilizowanych tlenkami itru, magnezu oraz wapnia.
EN
The authors described in this article the basic properties of materials used for spray process of thermal barrier coatings under low pressure. Powders used by Sulzer-Metco company for LPPS-Thin Film processes were analysed. The characteristic of selected powders applied for bond-coats and outer ceramic layer was introduced. The authors presented the analysis of powders based on zirconium oxide stabilized by yttrium oxide, magnesium and calcium.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań mikrostruktury oraz odporności na utlenianie powłokowych barier cieplnych wytworzonych metodą APS. Jako podłoże zastosowano stop Rene 80. Międzywarstwę stanowił wieloskładnikowy stop MeCrAlY. Zewnętrzną warstwę ceramiczną stanowiły proszki tlenku cyrkonu stabilizowane tlenkami itru, magnezu i wapnia. Proszki te mogą być stosowane zarówno w procesie natryskiwania metodą APS, jak i w warunkach obniżonego ciśnienia – LPPS. Badania przeprowadzono z zastosowaniem mikroskopii świetlnej i elektronowej mikroskopii skaningowej. Wykonane zostały także pomiary porowatości wytworzonej warstwy. Wykazano, że zastosowanie nowych proszków ceramicznych zapewnia możliwość wytworzenia powłokowych barier cieplnych, jednak ich maksymalna temperatura pracy, poza konwencjonalnym tlenkiem cyrkonu stabilizowanym tlenkiem itru, jest niższa i nie zapewnia ochrony przed utlenianiem powierzchni elementów silnika lotniczego.
EN
The article presents the results of microstructure and oxidation resistance of thermal barrier coatings produced by APS. Rene 80 alloy is used as substrate and MeCrAlY alloy as an interlayer. For outer ceramic layer are used zirconium oxide powders stabilized with yttrium, magnesium and calcium oxides. These powders may be used in both the APS spraying method as in conditions of low pressure – LPPS. The study was carried out with the use of light microscopy and scanning electron microscopy. The effective porosity of layer were also measured. It shows that the use of new ceramic powders provides the ability to produce thermal barrier coatings, but their maximum operating temperature, except the conventional zirconium oxide stabilized with yttrium oxide, is lower and does not provide protection against oxidation of the surface of aircraft engine components.
EN
Presented are general characteristics of the new PS-PVD plasma spraying method. This method has been developed for provision of heat barrier coatings having the structure similar to those obtained by the EB-PVD method.
PL
Przedstawiono ogólną charakterystykę nowej metody natryskiwania plazmowego PS-PVD. W procesie tym uzyskano możliwość odparowania osadzanego materiału - w tym materiałów ceramicznych - za pomocą palnika plazmowego w warunkach obniżonego ciśnienia. Metoda PS-PVD została opracowana w celu wytworzenia powłokowych barier cieplnych o budowie zbliżonej do otrzymywanych metodą EB-PVD. Przedstawione rezultaty pierwszych procesów osadzania warstwy ceramicznej potwierdziły możliwość otrzymywania warstw o budowie kolumnowej. Morfologia różniła się od warstw ceramicznych osadzonych metodą EB-PVD. Wykazano również, że największy wpływ na grubość warstwy miały; ilość podawanego proszku, ciśnienie w komorze roboczej i moc palnika.
18
Content available remote Thermophysical properties of selected powders for thermal barrier coatings
EN
Purpose: Plasma-sprayed thermal barrier coatings often have the problems of spallation and cracking in service owing to their poor bond strength and high residual stresses. Functionally graded thermal barrier coatings with a gradual compositional variation from heat resistant ceramics to fracture-resistant metals are proposed to mitigate these problems. Design/methodology/approach: The results of measurements of thermal diffusivity by using one of the most modern experimental sets LFA 427 (Laser Flash Apparatus) produced by Netzsch Company. In order to measure the specific heat cp(T) and density p(T), two methods of termogravimetry analysis were used STA 449 Jupiter F3 Netzsch Company and gas displacement density analyzer AccuPyc II 1340 Micromeritics Company. Research limitations/implications: This paper presents the results of measurements of thermal diffusivity coefficient as a function of temperature for Sulzer powders, AMDRY 997, AMDRY 365C, METCO 45C NS, METCO 202 NS, METCO 204 NS. Practical implications: Optimal technical and technological parameters of powders for thermal barrier coatings have been selected. Originality/value: The presented method undoubtedly develops new possibilities for thermal barrier coatings.
19
Content available remote Thermal stability of protective coatings produced on nickel based superalloy
EN
Purpose: In this paper the results of high temperature cyclic oxidation tests of the protective diffusion coatings were presented. One of the main purposes of this work was to produce three different types of protective coatings by three different methods, i.e. slurry method, vapour phase aluminizing (VPA) and chemical vapour deposition (CVD), applied on nickel based Rene 80 superalloy substrate. Design/methodology/approach: The high temperature cyclic oxidation tests were carried out in 23h cycles at constant temperature 1100°C using Carbolite CWF 1300 chamber furnace. The samples were removed outside and were weighted after each cycle. The microstructure investigations of all kinds of the coatings were conducted by the use of light microscope (Nikon Epiphot 300) and a scanning electron microscope (Hitachi S-3400N). In the analysis influence of each method have been taken into consideration, i.e. especially influence of the kind of process on microstructure, coating thickness, chemical composition, first of all aluminium content (in outer β-NiAl layer so-called additive layer, diffusion layer and substrate). For the chemical composition examination x-ray energy dispersive (EDS) method was applied using Thermo equipment. Findings: It was found that the best high cyclic oxidation resistance of coating was obtained using CVD method (the maximal increase of samples weight after 28th cycle was observed, whereas in case of the slurry sample after 3rd and VPA after 5th). Research limitations/implications: The research results will be used in the future in order to increase coating thickness, aluminium content and to produce Pt, Pd, Zr, Hf and Si modified aluminide coatings. Practical implications: The CVD method will be used to coat internal passages of turbine blades, for example to produce modified aluminide bond coats on single crystal nickel based superalloys. Originality/value: Chemical vapour deposition is an unique method which is a “pure method” and allows to coat hardly accessible locations/areas.
20
Content available remote The technology of Plasma Spray Physical Vapour Deposition
EN
Purpose: The deposition of thermal barrier coatings is currently the most effective means of protecting the surface of aircraft engine turbine blades from the impact of aggressive environment of combustion gases. The new technologies of TBC depositions are required. Design/methodology/approach: The essential properties of the PS-PVD process have been outlined, as well as recent literature references. In addition, the influence of a set process condition on the properties of the deposited coatings has been described. Findings: The new plasma-spraying PS-PVD method is a promising technology for the deposition of modern thermal barrier coatings on aircraft engine turbine blades. Research limitations/implications: The constant progress of engine operating temperatures and increasing pollution restrictions determine the intensive development of heat-resistant coatings, which is directed to new deposition technologies and coating materials. Practical implications: The article presents a new technology of thermal barrier coating deposition - LPPS Thin Film and Plasma Spray - Physical Vapour Deposition. Originality/value: The completely new technologies was described in article.
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.