Electron beam melting of thermally sprayed layers – overview

• Autorzy: Węglowski Marek St. , Jachym Robert , Krasnowski Krzysztof , Kwieciński Krzysztof , Pikuła Janusz , Śliwiński Piotr

Identyfikatory

DOI

10.17729/ebis.2021.3/1

Warianty tytułu

PL

Przetapianie wiązką elektronów warstw natryskiwanych cieplnie – przegląd zagadnienia

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

Thermal spraying is one of the most common methods enabling the deposition of variously-purposed layers on surfaces of structural elements. However, in certain cases, the process of spraying itself is ineffective in terms of the stability and properties of protective layers. One of the possible solutions making it possible to reduce the porosity and improve the adhesion of surfaced layers involves their melting using the concentrated electron beam. The article contains an overview of reference publications concerning electron beam melting technologies.

PL

Natryskiwanie cieplne jest jedną z najbardziej rozpowszechnionych technologii wykonywania warstw o różnym przeznaczeniu na powierzchniach elementów konstrukcyjnych. W niektórych jednak przypadkach sam proces natryskiwania jest nieefektywny, z punktu widzenia trwałości i właściwości warstw ochronnych. Jednym z możliwych rozwiązań umożliwiających zmniejszenie porowatości oraz zwiększenie przyczepności warstw jest zastosowanie przetapiania powierzchni natryskiwanej za pomocą skoncentrowanej wiązki elektronów. W artykule przedstawiono przegląd literatury w zakresie technologii przetapiania przy użyciu wiązki elektronów

Słowa kluczowe

EN

thermal spraying; melting; electron beam

PL

natryskiwanie termiczne; stapianie; wiązka elektronów

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
• Rocznik: 2021
• Tom: Vol. 65, No. 3
• Strony: 7--19
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Węglowski Marek St.

• Sieć Badawcza Łukasiewicz /Łukasiewicz Research Network - Instytut Spawalnictwa/

autor

Jachym Robert

• Sieć Badawcza Łukasiewicz /Łukasiewicz Research Network - Instytut Spawalnictwa/

autor

Krasnowski Krzysztof

• Sieć Badawcza Łukasiewicz /Łukasiewicz Research Network - Instytut Spawalnictwa/

autor

Kwieciński Krzysztof

• Sieć Badawcza Łukasiewicz /Łukasiewicz Research Network - Instytut Spawalnictwa/

autor

Pikuła Janusz

• Sieć Badawcza Łukasiewicz /Łukasiewicz Research Network - Instytut Spawalnictwa/

autor

Śliwiński Piotr

• Sieć Badawcza Łukasiewicz /Łukasiewicz Research Network - Instytut Spawalnictwa/

Bibliografia

• [1] https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/thermal-spray-coating-market-181347083.html?gclid=CjwKCAjwu5CDBhB9EiwA0w6sLUl1pADDJCB5U8lQcUC_Qvx-ViA3_mOdfYXOe3QneAI5qUOelX7d-KhoCO68QAvD_BwE.
• [2] Dobrzański L.A., Dobrzańska-Danikiewicz A.D.: Obróbka powierzchni materiałów inżynierskich. International OCSCO World Press, Gliwice 2011.
• [3] Adamiec P., Dziubiński J.: Wytwarzanie i właściwości warstw wierzchnich elementów maszyn transportowych. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2005.
• [4] Studies on the properties of high-velocity oxy–fuel thermal spray coatings for higher temperature applications. Materials Science, 2005, vol. 41, no. 6, pp. 805–823. https://doi.org/10.1007/s11003-006-0047-z .
• [5] Ulianitsky V.Y., Dudina D.V. i in.: Computer-Controlled Detonation Spraying: FlexibleControl of the Coating Chemistry and Microstructure. Metals, 2019, vol. 9, 1244. doi:10.3390/met9121244.
• [6] Węglowski M.St., Jachym R., Krasnowski K., Kwieciński K., Pikuła J.: Przetapianie indukcyjne i łukiem elektrycznym warstw natryskiwanych cieplnie – przegląd zagadnienia. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2021, vol. 65, no. 1, pp. 7–16.
• [7] Ghadami F., Sabour Rouh Aghdam A.: Improvement of high velocity oxy-fuel spray coatings by thermal posttreatments: A critical review. Thin Solid Films, 2019, vol. 678, pp. 42–52. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2019.02.019.
• [8] Hamatani H., Miyazaki Y.: Optimization of an electron beam remelting of HVOF sprayed alloys and carbides. Surface and Coatings Technology, 2002, vol. 154, pp. 176–183. https://doi.org/10.1016/s0257-8972(01)01713-3.
• [9] Utu D., Brandl W. et al.: Morphology and phase modification of HVOF-sprayed MCrAlY-coatings remelted by electron beam irradiation. Vacuum, 2005, vol. 77, pp. 451–455. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2004.09.006.
• [10] Gavendová P., Čížek J. et al.: Microstructure modification of CGDS and HVOF sprayed CoNiCrAlY bond coat remelted by electron beam. Procedia Materials Science, 2016, vol. 12, pp. 89 – 94. https://doi.org/10.1016/j.mspro.2016.03.016.
• [11] Pogrebnjak A.D., Ruzimov Sh. M., Alontseva D.L., Żukowski P., Karwat C., Kozak C., Kolasik M.: Structure and properties of coatings on Ni base deposited using a plasma jet before and after electron a beam irradiation. Vacuum, 2007, vol. 81, pp. 1243–1251. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2007.01.071.
• [12] Wu Y.Z., Liao W.B. et al.: Effect of electron beam remelting treatments on the performances of plasma sprayed zirconia coatings. Journal of Alloys and Compounds, 2018, vol. 756, pp. 33–39. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.05.004.
• [13] He J., Zhang B. et al.: Morphology of sintered silicide coatings remelted by high frequency electron beam. Surface & Coatings Technology, 2012, vol. 209, pp. 52–57. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2012.08.027
• [14] Utu D., Marginean G. et al.: Improvement of the oxidation behaviour of electron beam remelted MCrAlY coatings. Solid State Sciences, 2005, vol. 7, pp. 459–464. https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2005.01.003.
• [15] Marginean G., Frunzaverde D. et al.: Influence of Electron Beam and Laser Remelting on the Oxidation Behaviour of HVOF-sprayed CoNiCrAlYCoatings. Berg Huettenmaenn Monatsh, 2007, vol. 152, pp. 32–38. https://doi.org/10.1007/s00501-006-0269-2.
• [16] Marginean G., Utu D.: Microstructure refinement and alloying of WC–CoCr coatings by electron beam treatment. Surface & Coatings Technology, 2010, vol. 205, pp. 1985–1989. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2010.08.095.
• [17] Jung A., Buchwalder A.: Surface engineering of spray-formed aluminium-silicon alloys by plasma nitriding and subsequent electron beam remelting. Surface & Coatings Technology, 2018, vol. 335, pp. 166–172. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2017.12.016.
• [18] He J., Zhang B.G., Li W.L.: The dependence of the electron beam remelting parameters on the surface residual stress and hardness of NbSi2 coatings on niobium alloys. Journal of Alloys and Compounds, 2013, vol. 577, pp. 436–438. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2013.06.120.
• [19] Utu I.D., Marginean G.: Effect of electron beam remelting on the characteristics of HVOF sprayed Al2O3-TiO2 coatings deposited on titanium substrate. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2017, vol. 526, pp. 70–75. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2016.10.034.
• [20] Cizek J., Matejkova M. et al.: Potential of New-Generation Electron Beam Technology in Interface Modification of Cold and HVOF Sprayed MCrAlY Bond Coats. Advances in Materials Science and Engineering, 2016, Article ID 9070468, p. 6 http://dx.doi.org/10.1155/2016/9070468.
• [21] Pokhmurska H., Wielage B. et al.: Post-treatment of thermal spray coatings on magnesium. Surface & Coatings Technology, 2008, vol. 202 , pp. 4515–4524. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2008.04.036.

Uwagi

1. Wersja polska artykułu w wydaniu papierowym s. 13-21.

2. Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).