Possibilities of production of the composite coatings reinforced by hard ceramic particles by laser cladding

• Autorzy: Bartkowski D. , Dudziak B. , Piasecki A. , Matysiak W.

Warianty tytułu

PL

Możliwości wytwarzania kompozytowych warstw powierzchniowych wzmacnianych twardymi cząstkami ceramicznymi przy użyciu napawania laserowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents research results of metal matrix composite coatings produced on S355 steel using laser cladding. Two powder mixtures Stellite-6/30% B4C and Stellite-6/30% SiC were used. The aim of this study was to determine the applicability of these materials in the production of composite coatings having a microstructure similar to sintered carbides. Applied carbides were characterized by very high hardness (B4C -3800 HV, SiC -2500 HV) and a high melting point (B4C -2763°C, SiO -2730°C).Such parameters are conducive to formation of coatings with composite microstructure. The purpose of analyzed process consisted in complete melting of matrix material, partial melting of reinforcing particles and minimal melting of substrate material. This effect has been achieved to a limited extent.

PL

Przedstawiono wyniki badań kompozytowych warstw powierzchniowych wytwarzanych na stali S355przy użyciu proszkowego napawania laserowego. Zastosowano dwie mieszaniny proszkowe Stellite-6/30%B4C oraz Stellite-6/30%SiC.Celem badań było określenie możliwości zastosowania tego rodzaju materiałów do wytwarzania kompozytowych warstw powierzchniowych o mikrostrukturze zbliżonej do węglików spiekanych. Zastosowane węgliki charakteryzowały się bardzo dużą twardością (B4C -3800 HV, SiC -2500 HV) oraz wysoką temperaturą topnienia (B4C -2763°C, SiC -2730°C). Takie parametry sprzyjają wytworzeniu warstwy o budowie kompozytowej. Celem badanego w pracy procesu było całkowite przetopienie materiału osnowy, częściowe cząstek fazy wzmacniającej oraz minimalne materiału podłoża. Efekt ten został osiągnięty w ograniczonym zakresie.

Słowa kluczowe

EN

laser cladding; microstructure; EDS microanalysis; tungsten carbide; cobalt-based alloy

PL

napawanie laserowe; mikrostruktura; mikroanaliza EDS; węglik wolframu; B4C; stop kobaltu

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 60, nr 2
• Strony: 17--20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Bartkowski D.

• Poznan University of Technology, Pl. Marii Skłodowskiej-Curie 5, Poznan, Poland

autor

Dudziak B.

• Industrial Institute of Agricultural Engineering, ul. Starołęcka 31, 60-963 Poznan, Poland

autor

Piasecki A.

• Poznan University of Technology, Pl. Marii Skłodowskiej-Curie 5, Poznan, Poland

autor

Matysiak W.

• Poznan University of Technology, Pl. Marii Skłodowskiej-Curie 5, Poznan, Poland

Bibliografia

• [1] Zhang S., Zheng K., Zheng L.: Influence of scanning speeds on microstructure and properties of laser cladding WC-B4C-Co. Chinese Journal of Lasers,1993, vol.20, 940-943.
• [2] Chao M.-J., Niu X., Yuan B., Liang E.-J., Wang D.-S.: Preparation and characterization of in situ synthesized B4C particulate reinforced nickel composite coatings by laser cladding. Surface and Coatings Technology, 2006, vol.201, 1102-1108.
• [3] Niu X., Chao M.-J., Zhou X.-W., Wang D.-S., Yuan B.: Research on in-situ synthesis of B4C particulate reinforced Ni-based composite coatings by laser cladding. Chinese Journal of Lasers, 2005, vol.32, 1583-1588.
• [4] Li Q., Song G.M., Zhang Y.Z., Lei T.C., Chen W.Z.: Microstructure and dry sliding wear behavior of laser clad Ni-based alloy coating with the addition of SiC. Wear, 2003, vol.254, 222-229.
• [5] C.M. D’Oliveira A.S., C.P. da Silva P.S., M.C. Vilar R.: Microstructural features of consecutive layers of Stellite 6 deposited by laser cladding. Surface and Coatings Technology, 2002, vol.153: 203-209.
• [6] De mol van Otterloo J. L., De Hossont J. Th. M.: Microstructural features and mechanical properties of a cobalt-based laser coating. Acta Materialia, 1997, vol.3, 1225-1236.
• [7] Cui C., Guo Z., Liu Y., Xie Q., Wang Z., Hu J., Yao Y.: Characteristics of cobalt-based alloy coating on tool steel prepared by powder feeding laser cladding. Optics and Laser Technology, 2007,vol. 39, 1544-1550.
• [8] Gholipour A., Shamanian M., Ashrafizadeh F.: Microstructure and wear behavior of stellite 6 cladding on 17-4 PH stainless steel. Journal of Alloys and Compounds, 2011, vol.509,4905-4909.
• [9] Kusiński J.:Technologie laserowe w inżynierii materiałowej. III Szkoła Letnia Inżynierii Powierzchni, Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce 2005.