Microstructure and phase composition of NiAl-CrB2 composite powders used for plasma spraying

• Autorzy: Poliarus O. , Morgiel J. , Umanskyi O. , Szlezynger M. , Pomorska M. , Bobrowski P. , Szczerba M.

Warianty tytułu

PL

Mikrostruktura i skład fazowy proszków kompozytowych NiAl-CrB2 wykorzystywanych w natryskiwaniu plazmowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The preparation of powder agglomerates used in the plasma spray deposition processes, and especially their homogeneity, turned out to be highly important at the moment when the phase ratio in the composite coatings began to differ from that in the starting materials. The present experiment was aimed at comparing the microstructure and phase composition of hot pressed or sintered NiAl and CrB2 powders. The use of SEM and XRD methods showed that only sintering leads to a reaction of the chromium diboride with the intermetallic matrix. As a result of this process, Ni0.5Cr1.5B3 phase precipitates on the CrB2 particles. Consequently, the agglomerates formed after crushing the compacts obtained by sintering are much more homogeneous than those formed by hot pressing.

PL

Przygotowanie aglomeratów proszków wykorzystywanych w procesach natryskiwania plazmowego, a w szczególności ich ujednorodnienie, okazało się wysoce istotne w momencie, gdy skład powłok kompozytowych zaczął się znacząco różnić od stosunku udziałów proszków wyjściowych. Obecny eksperyment był nakierowany na porównanie mikrostruktury i składu fazowego proszków NiAl oraz CrB2 spiekanych w stanie stałym pod ciśnieniem (hot pressed) oraz z przetopieniem osnowy metalicznej (sintered). Zastosowanie mikroskopii skaningowej i dyfraktometrii rentgenowskiej wykazało, że tylko przetopienie osnowy prowadzi do reakcji pomiędzy nią a dwuborkiem chromu. W rezultacie tego procesu dochodzi do wydzielania na CrB2 fazy typu Ni0.5Cr1.5B3. Aglomeraty powstałe po rozdrobnieniu spieków uzyskanych na drodze z przetopieniem osnowy są znacznie bardziej jednorodne niż te otrzymane z wykorzystaniem prasowania na gorąco.

Słowa kluczowe

EN

NiAl; CrB2; Ni0.5Cr1.5B3; hot pressing; sintering; microstructure; SEM; XRD

PL

NiAl; CrB2; Ni0.5Cr1.5B3; spiekanie w stanie stałym pod ciśnieniem; spiekanie; mikrostruktura; SEM; XRD

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Materiałów Kompozytowych
• Czasopismo: Composites Theory and Practice
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 18, nr 2
• Strony: 121--124
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Poliarus O.

• Frantsevich Institute for Problems of Materials Science, National Academy of Sciences of Ukraine (IPMS NASU), Krzhyzhanovsky St. 3, 03680 Kyiv, Ukraine

autor

Morgiel J.

• Institute of Metallurgy and Materials Science, Polish Academy of Sciences (IMIM PAN), ul. S. Reymonta 25, 30-059 Krakow, Poland

autor

Umanskyi O.

• Frantsevich Institute for Problems of Materials Science, National Academy of Sciences of Ukraine (IPMS NASU), Krzhyzhanovsky St. 3, 03680 Kyiv, Ukraine

autor

Szlezynger M.

• Institute of Metallurgy and Materials Science, Polish Academy of Sciences (IMIM PAN), ul. S. Reymonta 25, 30-059 Krakow, Poland

autor

Pomorska M.

• Institute of Metallurgy and Materials Science, Polish Academy of Sciences (IMIM PAN), ul. S. Reymonta 25, 30-059 Krakow, Poland

autor

Bobrowski P.

• Institute of Metallurgy and Materials Science, Polish Academy of Sciences (IMIM PAN), ul. S. Reymonta 25, 30-059 Krakow, Poland

autor

Szczerba M.

• Institute of Metallurgy and Materials Science, Polish Academy of Sciences (IMIM PAN), ul. S. Reymonta 25, 30-059 Krakow, Poland

Bibliografia

• [1] Whittenberger J.D., Viswanadham R.K., Mannan S.K., Sprissler B., Elevated temperature slow plastic deformation of NiAl-TiB2 particulate composites at 1200 and 1300 K, J. Mater. Sci. 1990, 25, 35-44.
• [2] Whittenberger J.D. Kumar S., Mannan S.K., Viswanadham R.K., Slow plastic deformation of extruded NiAl-10TiB2 particulate composites at 1200 and 1300 K, J. Mater. Sci. Lett., 1990, 9, 326-328.
• [3] Sheng L.Y., Yang F., Xi T.F., Guo J.T., Investigation on microstructure and wear behavior of the NiAl-TiC-Al2O3 composite fabricated by self-propagation high-temperature synthesis with extrusion, J. Alloys Compd. 2013, 554, 182-188.
• [4] Umanskyi O., Poliarus O., Ukrainets M., Martsenyuk I., Effect of ZrB2, CrB2 and TiB2 additives on the tribological characteristics of NiAl-based gas-thermal coatings, Key Eng. Mater. 2014, 604, 20-23.
• [5] Miracle D.B., Darolia R., NiAl and its Alloys, Structural Applications of Intermetallic Compounds, ed. J.H. Westbrook, R.L. Fleischer, John Wiley & Sons, New York 2000. P. 20.
• [6] Umanskyi O., Poliarus O.M., Ukrainets M.A., Physicalchemical interaction in NiAl-MeB2 systems intended for tribological applications, Welding Journal 2015, 94, 225-230.
• [7] Sanchez E., Bannier E., Cantavella V., Salvador M.D., Klyatskina E., Morgiel J., Grzonka J., Boccaccini A.R., Deposition of Al2O3-TiO2 nanostuctured powders by atmospheric plasma spraying, Journal of Thermal Spray Technology 2008, 17, 329-337.
• [8] Terentjev A., Effect of Ni-Cr-Si-B alloy based composite powder content, production technology and spraying methods on the wear resistance of gas-thermal coatings, Problems of Tribology 2014, 1, 77-83.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).