Analiza powłok Al-Si pod kątem podatności do zginania

• Autorzy: Moraczyński Oskar , Zinchuk Andrii , Kucharska Barbara

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0013.5778

Warianty tytułu

EN

Analysis of Al-Si coatings in terms of bendability

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Powłoki ochronne zapewniają ochronę konstrukcji przed korozją, ale także mają na celu spełnienie wymogów marketingowych – walory dekoracyjne. Jednym z przedstawicielem powłok ochronnych, są powłoki ogniowe na bazie Al i Al-Si, które znalazły zastosowanie m. in. w przemyśle motoryzacyjnym. Wytwarzanie powłok Al-Si metodą ogniową (alias: zanurzeniowa), polega na zanurzeniu, uprzednio odtłuszczonego detalu w kąpieli roztopionego metalu powłokowego. Powłoki Al-Si nanoszone są na stale, a połączenie pomiędzy powłoką a podłożem zapewnione jest poprzez wzajemną dyfuzję aluminium i żelaza, co prowadzi do wytworzenia faz międzymetalicznych. W pracy badaniom poddano powłoki Al-Si stosowane w przemyśle motoryzacyjnym. Badania objęły ocenę powłok pod względem ukształtowania struktury, twardości, rozkładu pierwiastków, czy stanu powierzchni (chropowatość). Skład chemiczny powłok określono wykorzystując mikroanalizę EDX, a skład fazowy analizą dyfraktometryczną. Finalną ocenę stanowiło wpływ gięcia na jakość połączenia pomiędzy podłożem a powłoką.

EN

Protective coatings provide protection of structures against corrosion, but they also aim to meet marketing requirements – decorative qualities. One of the representatives of protective coatings are fire coatings based on Al and Al-Si, which have been used, among others, in the automotive industry. The production of Al-Si coatings using the fire method (known as: immersion) consists in immersing a previously degreased detail in a bath of molten coating metal. Al-Si coatings are applied permanently, and the connection between the coating and the substrate is ensured by the mutual diffusion of aluminum and iron, which leads to the formation of intermetallic phases. The study examines Al-Si coatings used in the automotive industry. The research included assessment of coatings in terms of structure, hardness distribution of elements, and surface condition (roughness). The chemical composition of the coatings was determined using EDX microanalysis and phase composition by diffractometric analysis. The final assessment focused on the impact of bending on the quality of the connection between the substrate and the coating.

Słowa kluczowe

PL

powłoka; faza międzymetaliczna; aluminiowanie ogniowe; aluminium

EN

coating; intermetallic phase; hot aluminum coating; aluminum

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mechaniki Precyzyjnej
• Czasopismo: Inżynieria Powierzchni
• Rocznik: 2019
• Tom: nr 3
• Strony: 3--9
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Moraczyński Oskar

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inzynierii Produkcji i Technologii Materiałów, Częstochowa

autor

Zinchuk Andrii

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inzynierii Produkcji i Technologii Materiałów, Częstochowa

autor

Kucharska Barbara

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inzynierii Produkcji i Technologii Materiałów, Częstochowa

Bibliografia

• 1. Kucharska B., Wróbel A., Kulej E., Nitkiewicz Z.: The X-ray measurement of the thermal expansibility of Al-Si alloy in the form of cast and a protective coating on steel. „Solid State Phenomena” 2010, vol.163, p. 286–290.
• 2. Blicharski M.: Inżynieria powierzchni, WNT, Warszawa 2009.
• 3. Liberski P.: Fizykochemiczne podstawy racjonalnego kształtowania zanurzeniowych powłok aluminiowych na żelazie. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Hutnictwo, z. 64, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej 2002.
• 4. Żaba K.: Influence of heat treatment on the Al-Si coating adhesion to steel strip. „Archives of Foundry Engineering” 2010, vol. 10, special issue 3, p. 17–22.
• 5. Kucharska B., Wróbel A.: The effect of the T6 heat treatment on the surface structure and oxide layer of an Al-Si coat. „Optica Applicata” 2009, vol. 39, issue 4 p. 889–896.
• 6. Żaba K.: Wpływ powłoki Al-Si na proces wytwarzania i jakość zgrzewanych aluminiowanych rur stalowych, Wydawnictwo Naukowe Akapit, Kraków 2013.
• 7. Dobrosz K., Matysiak A.: Powłoki ochronne w pojazdach samochodowych, Wyd. Komunikacji i Łączności, Warszawa 1986.
• 8. Hejwowski T., Weroński A.: Wytwarzanie powłok odpornych na zużycie. Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, Lublin 2009.
• 9. Nicard C., Allély C., Volovitch P.: Effect of Zn and Mg alloying on microstructure and anticorossion mechanisms of Al-Si based coatings for high strength steel. „Corrosion Science” 2019, vol. 146, p. 192–201.
• 10. Wróbel A., Kucharska B.: Materiały na elementy samochodowych układów wydechowych – dawniej i dziś. Materiały Konferencyjne nr 15, XII Międzynarodowej Konferencji Naukowej, Nowe Technologie i Osiągnięcia w Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, Politechnika Częstochowska, maj 2011, p. 533–537.
• 11. Miller W.S., Zhuang L., Bottema J., Wittebrood A.J., De Smet P., Haszler A., Vieregge A.: Recent development in aluminum alloys for the automotive industry. „Materials Science and Engineering” 2000, vol. 280, issue 1, p. 37–49.
• 12. Wróbel A., Kucharska B.: Modyfikacja kryształów krzemu w powłoce AlSi na drodze obróbki cieplnej. Prace Szkoły Inżynierii Materiałowej, 2009, Krynica vol. 37, s. 210–213.
• 13. Eun C., Sung L., Young K., Ki N., Young K., Young P., Yeong P.: Influence of heat-treated Al-Si coating on weldability and microstructural inhomogeneity for hot stamped steel resistance nut projection welds. „Metals and Materials International” 2019, vol. 25, issue 1, p. 179–192.

Uwagi

PL

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