PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Influence of gas detonation spraying parameters on the geometrical structure of Fe-Al intermetallic protective coatings

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
The paper presents the results of an analysis of the geometrical structure of Fe-Al intermetallic protective coatings sprayed under specified gun detonation spraying (GDS) conditions. Two barrel lengths, two powder injection positions (PIP) at the moment of spark detonation, and two numbers of GDS shots with 6.66 Hz frequency were applied as variable parameters in the GDS process. Surface profile measurements were conducted by contact profilometry with the use of the TOPO-01 system and the Mitutoyo SJ 210 profilometer. The measured parameters were used to analyze surface topography in two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) systems. It was assumed that roughness can be regarded as a non-stationary parameter of variance in surface amplitude which is highly dependent on the sampling rate and spraying distance. Therefore, changes in surface amplitude parameters and functional properties were analyzed across segments with a length (ln) of 1.25, 4 and 12.5 mm. The development of the geometric structure of the surface was analyzed with the RMS (Root Mean Square) fractal method, and the geometric structure of the surface stretched by several orders of magnitude was evaluated based on the correlation between roughness (Rq), segment length (ln) and fractal dimension (D). The RMS method and the calculated fractal dimension (D) supported the characterization of the geometric structure of intermetallic Fe-Al protective coatings subjected to GDS under the specified process conditions based on the roughness profiles of surface segments with a different length (ln).
Rocznik
Tom
Strony
249--262
Opis fizyczny
Bibliogr. 23 poz., rys., tab., wykr., zdj.
Twórcy
  • Department of Materials and Machine Technology, University of Warmia and Mazury in Olsztyn
  • Department of Materials and Machine Technology, University of Warmia and Mazury in Olsztyn
  • Research Network ŁUKASIEWICZ, Institute of Mechanized Construction and Rock Mining, Warsaw
  • Department of Materials and Machine Technology, University of Warmia and Mazury in Olsztyn
  • Department of Materials and Machine Technology, University of Warmia and Mazury in Olsztyn
Bibliografia
  • Assadi H., Kreye H., Gartner F., Klassen T. 2016. Cold spraying – A materials perspective. Acta Materialia, 116: 382-407.
  • Aue J.-J. 1997. Fractals and fracture: structure-property relationship of highly porous ceramics. Dissertations of University of Groningen.
  • Berry M.V, Hann ay J.H. 1978. Topography of Random Surfaces. Nature, 271: 573.
  • Bhushan B. 1999. Introduction – Measurement Techniques and Applications. Handbook of Micro/Nanotribology. Ed. Bharat Bhushan. CRC Press LLC, Boca Raton.
  • Bojar Z., Komorek Z., Durejko T. 1996. Struktura i właściwości intermetalicznych powłok ochronnych otrzymywanych metodą detonacyjną. Solidification of Metals and Alloys, 27: 115-119.
  • Bystrzycki J., Varin R.A, Bojar Z. 1996. Postępy w badaniach stopów na bazie uporządkowanych faz międzymetalicznych z udziałem aluminium. Inżynieria Materiałowa, 5: 137-149.
  • Cinca N., Guilemany J.M. 2012. Thermal spraying of transition metal aluminides: An overview. Intermetallics, 24: 60-72.
  • Chen Y., Liang X., Wei S., Liu Y., Xu B. 2009. Heat treatment induced intermetallic phase transition of arc-sprayed coating prepared by the wires combination of aluminum-cathode and steel-anode. Applied Surface Science, 255(19): 8299-8304.
  • Chrostek T., Rychlik K., Bramowicz M., Senderowski C. 2018. Functional and fractal properties of Fe-Al coatings after gas detonation spraying (GDS). Archives of Metallurgy and Materials, 63(4): 1991-1997.
  • Hejwowski T. 2013. Nowoczesne powłoki nakładane cieplnie odporne na zużycie ścierne i erozyjne. Monografie, Politechnika Lubelska, Lublin.
  • Jasionowski R., Przetakiewicz W., Zasada D. 2011. The effect of structure on the cavitational wear of Fe-Al intermetallic phase-based alloys with cubic lattice. Archives of Foundry Engineering, 11(2): 97-102.
  • Jasionowski R., Bryll K., Grabian J. 2012. Badanie właściwości tribologicznych intermetali. Archives of Foundry Engineering, 12: 87-90.
  • Mainsah E., Greenwood J.A., Chetwynd D.G. 2001. Metrology and Properties of Engineering Surfaces. Kluwer Academic Publishers.
  • Mušalek R., Kovařik O., Skiba T., Haušild P., Karlik M., Colmenares-Ang ulo J. 2010. Fatigue properties of Fe-Al intermetallic coatings prepared by plasma spraying. Intermetallics, 18: 1415-1418.
  • Niewielki G., Jabłońska M. 2007. Charakterystyka i zastosowanie intermetali z układu Fe‑Al. Inżynieria Materiałowa, 2: 43-47.
  • Sayles R.S., Thomas T.R. 1978. Surface Topography as a Nonstationary Random Process. Nature, 271: 431–434.
  • Schneibel J.H., Ritchie R.O., Kruzic J.J., Tortorelli P.F. 2005. Optimization of Mo-Si-B Intermetallic Alloys. Metallurgical and Materials Transaction A, 36(3): 525-531.
  • Senderowski C., Astachov E., Bojar Z., Borisov Y. 2011. Elementarne mechanizmy formowania powłoki intermetalicznej Fe-Al podczas natryskiwania gazodetonacyjnego. Inżynieria Materiałowa, 4: 719-723.
  • Senderowski C. 2015. Żelazowo-aluminiowe intermetaliczne systemy powłokowe uzyskiwane z naddźwiękowego strumienia metalizacyjnego. Bel Studio Sp. z o.o., Warszawa.
  • Szulc T. 2013. Notatki z historii natryskiwania termicznego. Przegląd Spawalnictwa, 85(6): 76-83.
  • Xu B., Zhu Z., Ma S., Zhang W., Liu W. 2004. Sliding wear behavior of Fe-Al and Fe-Al/WC coatings prepared by high velocity arc spraying. Wear, 257(11): 1089-1095.
  • Yan D., Yang Y., Dong Y., Chen X., Wang L., Zhang J. 2012. Phase transitions of plasma sprayed FeAl intermetallic coating during corrosion in molten zinc at 640°C. Intermetallics, 22: 160-165.
  • Żórawski W. 2010. Właściwości powłok natryskanych plazmowo i HVOF. Tribologia, 6: 319-327.
Uwagi
Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-60f2a3bb-d6f8-4e17-82f6-01642ac803d8
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.