Microstructure and selected properties of Ni-Cr-Re coatings deposited by means of plasma thermal spraying

• Autorzy: Tobota Konrad , Chmielewski Marcin , Dusza Ján

Identyfikatory

DOI

10.26628/wtr.v92i5.1119

Warianty tytułu

PL

Mikrostruktura i wybrane właściwości powłok Ni-Cr-Re wytwarzanych metodą natryskiwania plazmowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the results of research on plasma sprayed Ni-Cr-Re coatings. The substrate was 16Mo3 chromium-molybdenum steel used in the production of boilers. The coatings were sprayed with Oerlikon Amdry 4535 80% Ni, 20% Cr powder with 20-45μm granulation. 1% metallic rhenium was added to the base powder using a high energy ball milling method. Rhenium is a heavy, high-density metal. As an alloying addition, it improves the heat resistance of alloys, creep resistance and high temperature oxidation. Rhenium alloys are widely used in the energy and aviation industries as an alloying additive to prevent creep. Observations were made on an optical microscope and a SEM microscope. Hardness tests and optical surface testing with a profilometer were carried out.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad powłokami Ni-Cr-Re natryskiwanymi plazmowo. Podłoże stanowiła stal kotłowa chromowo-molibdenowa 16Mo3. Powłoki natryskiwano materiałem w postaci proszku Oerlikon Amdry 4535 80% Ni, 20% Cr o granulacji 20-45fμm. Do bazowego proszku dodano 1% metalicznego renu stosując metodę wysokoenergetycznego mielenia w młynie kulowym. Ren jest dodatkiem stopowym poprawiającym żarowytrzymałość stopów, odporność na pełzanie i utlenianie wysokotemperaturowe. Stopy z dodatkiem renu mają szerokie zastosowanie w przemyśle energetycznym i lotniczym. Przeprowadzono badania metalograficzne mikroskopowe, próby twardości oraz optyczne badanie powierzchni profilometrem.

Słowa kluczowe

EN

plasma spraying; Ni-Cr-Re coating; properties; microstructure

PL

natryskiwanie plazmowe; powłoka Ni-Cr-Re; właściwości; mikrostruktura

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Welding Technology Review
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 92, nr 5
• Strony: 15--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Tobota Konrad

• Warsaw University of Technology, Poland

autor

Chmielewski Marcin

• Łukasiewicz Research Network Institute of Electronic Materials Technology, Poland

autor

Dusza Ján

• Institute of Materials Research Slovak Academy of Science, Slovak Republic

Bibliografia

• [1] Fauchais P., Montavon G., Vardelle M., Cedelle J., Developments in direct current plasma spraying. Surface and Coatings Technology, 2006, Vol. 201(5), 1908-21. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2006.04.033
• [2] Chmielewski T., Hudycz M., Krajewski A., Salaciński T., Skowrońska B., Świercz R., Structure investigation of titanium metallization coating deposited onto aln ceramics substrate by means of friction surfacing process. Coatings, 2019, Vol. 9(12). https://doi.org/10.3390/coatings9120845
• [3] Chmielewski T., Metallization of AlN Ceramic with Ti Using Detonation Spraying Process - Thermodynamic Approach. Journal of Manufacturing Technologies, 2018, Vol. 43(1), 11-9.
• [4] Łatka L., Thermal Barrier Coatings Manufactured by Suspension Plasma Spraying - A Review. Advances in Materials Science, 2018, Vol. 18(3), 95-117. https://doi.org/10.1515/adms-2017-0044
• [5] Vardelle M., Fauchais P., Vardelle A., Li K.I., Dussoubs B., Themelis N.J., Controlling particle injection in plasma spraying. Journal of Thermal Spray Technology, 2001, Vol. 10(2), 267-84. https://doi.org/10.1361/105996301770349367
• [6] Liu T., Planche M.P., Kanta A.F., Deng S., Montavon G., Deng K., et al., Plasma spray process operating parameters optimization based on artificial intelligence. Plasma Chemistry and Plasma Processing, 2013, Vol. 33(5), 1025-41. https://doi.org/10.1007/s11090-013-9475-3
• [7] Michalak M., Łatka L., Sokołowski P., Comparison of mechanical properties of the plasma sprayed coatings by powder and suspension. Welding Technology Review, 2017, Vol. 89(10), 56-60. https://doi.org/10.26628/wtr.v89i10.819
• [8] Pawlowski L., Suspension and solution thermal spray coatings. Surface and Coatings Technology, 2009, Vol. 203(19), 2807-29. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2009.03.005
• [9] Varacalle D.J., Guillen D.P., Deason D.M., Rhodaberger W., Sampson E., Effect of grit-blasting on substrate roughness and coating adhesion. Journal of Thermal Spray Technology, 2006, Vol. 15, 348-55. https://doi.org/10.1361/105996306X124347
• [10] Giamei A.F., Anton D.L., Rhenium additions to a Ni-base superalloy: Effects on microstructure. Metallurgical Transactions A, 1985, Vol. 16, 1997-2005. https://doi.org/10.1007/BF02662400
• [11] Czech N., Schmitz F., Stamm W., Improvement of MCrAlY coatings by addition of rhenium. Surface and Coatings Technology, 1994, Vol. 68-69, 17-21. https://doi.org/10.1016/0257-8972(94)90131-7
• [12] Tobota K., Chmielewski T., Chmielewski M., Microstructure and Selectedproperties of Ni-Cr-Re Coatings Deposited by Means of HVOF Thermal Spraying. Welding Technology Review, 2019, Vol. 91(1), 25-30. https://doi.org/10.26628/wtr.v91i1.1000

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).