Wytwarzanie warstwy wierzchniej wzbogaconej w cynk na magnezie przy użyciu pasty zawierającej chlorek cynku metodą obróbki cieplno-chemicznej

• Autorzy: Bucki T. , Mola R. , Rzepa S.

Identyfikatory

DOI

10.15199/67.2016.5.5

Warianty tytułu

EN

Fabrication of a surface layer enriched with zinc on magnesium using a paste containing zinc chloride by a thermochemical treatment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Warstwę wierzchnią wzbogaconą w cynk na magnezie wytworzono metodą obróbki cieplno-chemicznej przy użyciu pasty zawierającej chlorek cynku. Próbki pokryte pastą wygrzewano w piecu komorowym w temperaturze 440oC przez okres 2 godz., bez używania atmosfery ochronnej. W wyniku tego procesu uzyskano na podłożu z magnezu warstwę wzbogaconą w cynk o grubości 200-240 μm. W mikrostrukturze warstwy zaobserwowano eutektoid składający się z fazy międzymetalicznej MgZn i roztworu stałego cynku w magnezie, na tle którego występowały dendryty roztworu stałego cynku w magnezie. Pomiędzy wytworzoną warstwą a podłożem magnezowym, zidentyfikowano cienką strefę przejściową zbudowaną z roztworu stałego cynku w magnezie. Mikrotwardość warstwy wzbogaconej w cynk wynosiła 110-164 HV0,1 i była 4-5 krotnie wyższa w stosunku do mikrotwardości podłoża-magnezu.

EN

A surface layer enriched with zinc was fabricated on a magnesium substrate by thermochemical treatment using a paste containing zinc chloride. Specimens painted with the paste were heated in a chamber furnace at 440oC for 2 h without protective atmosphere. The experimental results showed that the thickness of the alloyed layer was about 200-240 μm. The microstructure of the layer was comprised as eutectoid (an MgZn intermetallic phase + a solid solution of zinc in magnesium) and some dendrites of a solid solution of zinc in magnesium. At the interface between the alloyed layer and the magnesium substrate, there was a zone of a solid solution of zinc in magnesium. The microhardness of the Zn-rich layer was in the range of 110-164 HV0.1 and it was 4-5 times higher than that of the magnesium substrate.

Słowa kluczowe

PL

magnez; warstwa cynkowa; chlorek cynku

EN

magnesium; zinc layer; zinc chloride

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne Recykling
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 61, nr 5
• Strony: 213--216
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys.

Twórcy

autor

Bucki T.

• Wydział Mechatroniki i Budowy Maszyn, Katedra Technik Komputerowych i Uzbrojenia, Politechnika Świętokrzyska, Kielce

autor

Mola R.

• Wydział Mechatroniki i Budowy Maszyn, Katedra Technik Komputerowych i Uzbrojenia, Politechnika Świętokrzyska, Kielce

autor

Rzepa S.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Chen Changjun, Maocai Wang, Dongsheng Wang, Ren Jin, Yiming Liu. 2007. "Laser cladding of Al+Ir powders on ZM magnesium base alloy". Rare Metals 26 (5): 420-425.
• [2] Dziadoń Andrzej. 2012. W Magnez i jego stopy. Kielce: Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej.
• [3] Dziadoń Andrzej, Renata Mola. 2011. "Analiza mikrostruktury warstwy wierzchniej magnezu wzbogaconej w aluminium w wyniku stopowania laserowego". Rudy i Metale Nieżelazne 56 (5): 272-278.
• [4] Dziadoń Andrzej, Renata Mola. 2013. "Charakterystyka mikrostruktury warstwy wierzchniej magnezu wzbogaconej w aluminium i krzem za pomocą lasera CO2". Rudy i Metale Nieżelazne, Recykling 58 (10): 551-556.
• [5] Gao Yali, Cunshan Wang, Hongjie Pang, Hongbin Liu, Man Yao. 2007. "Broad-beam laser cladding of Al-Cu alloy coating on AZ91HP magnesium alloy". Applied Surface Science 253: 4917-4922.
• [6] He Meifeng, Lei Liu, Yating Wu, Zhixin Tang, Wenbin Hu. 2009. "Improvement of the properties of AZ91D magnesium alloy by treatment with a molten AlCl3-NaCl salt to form an Mg-Al intermetallic surface layer". Journal of Coatings Technology and Research 6 (3): 407-411.
• [7] Hirmke J., Zhang M.X., StJohn D.H. 2011. "Surface alloying of AZ91E alloy by Al-Zn packed powder diffusion coating". Surface and Coatings Technology 206: 425-433.
• [8] Ignat Sorin, Pierre Sallamand, Dominique Grevey, Michel Lambertin. 2004. "Magnesium alloys laser (Nd: YAg) cladding and alloying with side injection of aluminium powder". Applied Surface Science 225: 124-134.
• [9] Kutschera U., R. Galun. 2000. "Wear behavior of laser surface treated magnesium alloys". Magnesium Alloys and Their Application (ed. Kainer K.U). Wiley-Vch Verlag: 330-335.
• [10] Majumdar J.D., J. Dutta, T. Maiwald, R. Galun, B.L. Mordike, I. Manna. 2002.: "Laser surface alloying of an Mg alloy with Al+Mn to improve corrosion resistance". Lasers in Engineering, 12 (3): 147-169.
• [11] Mola Renata. 2013. "Fabrication and microstructural characterization of Al/Zn-enriched layers on pure magnesium". Materials Characterization 78: 121-128.
• [12] Mola Renata, Karina Jagielska-Wiaderek. 2014. "Formation of Al-enriched surface layers through reaction at the Mg-substrate/ Al-powder interface". Surface and Interface Analysis 46: 577-580.
• [13] Paital Sameer R., Ananya Bhattacharya, Marco Moncayo, Yee Hsien Ho, Kristopher Mahdak, Soumya Nag, Rajarshi Banerjee, Narendra B. Dahotre. 2012. "Improved corrosion and wear resistance of Mg alloys via laser surface modification of Al on AZ31B". Surface and Coatings Technology 206: 2308-2315.
• [14] Romero-Serrano Antonio, Aurelio Hernandez-Ramirez, Alejandro Cruz-Ramirez, Manuel Hallen-Lopez, Beatriz Zeifert. 2010. "Optimization and calculation of the MCl- ZnCl2 (M = Li, Na, K) phase diagrams". Thermochimica Acta 510: 88-92.
• [15] Shigematsu M., M. Nakamura, K. Saitou, K. Shimojima. 2000. "Surface treatment of AZ91D magnesium alloy by aluminium diffusion coating". Journal of Materials Science Letters 19: 473-475.
• [16] Volovitch V., J.E.Masse, A. Fabre, L. Barrallier, W. Saikaly. 2008. "Microstructure and corrosion resistance of magnesium alloy ZE41 with laser surface cladding by Al-Si powder". Surface and Coatings Technology 202: 4901-4914.
• [17] Yue T.M., T.Li. 2008. "Laser cladding of Ni/Cu/Al functionally graded coating on magnesium substrate". Surface and Coatings Technology 202: 3034-3049.
• [18] Zhang M.X., P.M. Kelly. 2002. "Surface alloying of AZ91 alloy by diffusion coating". Journal of Materials Research 17 (10): 2477-2479.
• [19] Zhu Liqun, Guangling Song. 2006. "Improved corrosion resistance of AZ91D magnesium alloy by an aluminum-alloyed coating". Surface and Coatings Technology 200: 2834-2840.