Mikrostruktura i właściwości mechaniczne natryskiwanych plazmowo nanostrukturalnych powłok Al2O3-13TiO2

• Autorzy: Makrenek M. , Żórawski W. , Góral A. , Lityńska-Dobrzyńska L. , Brzoza A.

Warianty tytułu

EN

Microstructure and mechanical properties of plasma sprayed coatings obtained from Al2O3-13TiO2 nanostructured powders

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Powłoki Al2O3-TiO2 zostały natryskane plazmowo z proszków o budowie nanokrystalicznej oraz konwencjonalnej. Natryskiwane proszki charakteryzowały się różną morfologią i rozkładem granulome-trycznym. Mikrostruktury natryskanych powłok Al2O3-13TiO2 nanostrukturalnej oraz konwencjonalnej wykazały istotne różnice. Powłoki nanostrukturalne posiadały mikrostrukturę bimodalną składającą się z obszarów całkowicie przetopionych oraz obszarów zawierających nanoziarna. Mikrostruktura powłok konwencjonalnych była lamellarna, charakterystyczna dla powłok natryskanych cieplnie. Przeprowadzone badania nanotwardości powłok wykazały różnicę wartości parametrów mechanicznych między poszczególnymi próbkami. Wartości nanotwardości próbki nanokrystalicznej przewyższały wartości uzyskane dla próbki o konwencjonalnej budowie. Średnia wartość twardości Vikersa uzyskana z pomiarów nanotwardości i mikrotwardości pokrywały się w granicach błędów pomiarowych.

EN

Nanostructured and conventional Al2O3-TiO2 powders were used to deposit coating by means of plasma spraying system. Applied powders were characterized by different morphology and granulometric distribution. Microstructures of plasma sprayed nanostructured and conventional coatings revealed significant differences. Unlike the typical lamellar microstructure of conventional coating where grains of powder are completely melted, the microstructure of nanostructured coating consists of regions with different degrees of melting containing areas with nanograins. Such bimodal microstructure containing melted and unmelted particles is typical for coatings sprayed with reconstituted nanostructured feedstock. It was found that the plasma-sprayed nanostructured Al2O3-13TiO2 coating possessed better nanomechanical properties than those of conventional alumina-titania coatings.

Słowa kluczowe

PL

natryskiwanie plazmowe; nanostrukturalna powłoka

EN

nanostructured powder; plasma sprayed coating; microstructure; nanograin

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 6
• Strony: 7024--7031
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab., pełny tekst na CD3

Twórcy

autor

Makrenek M.

• Politechnika Świętokrzyska, WZiMK, Katedra Fizyki, 25-314 Kielce al. 1000-lecia Państwa Polskiego 7

autor

Żórawski W.

autor

Góral A.

autor

Lityńska-Dobrzyńska L.

autor

Brzoza A.

Bibliografia

• 1. He, Jianhong, Schoenung Julie M., Nanostructured coatings. Materials Science and Engineering: A Volume: 336, Issue: 1-2, October 25, pp. 27-319, 2002.
• 2. Dahotre N.B., Nayak S., Nanocoatings for engine applications. Surface and Coating Technology 194, pp. 58-67, 2005.
• 3. Lima R.S., Khor K.A., Li H., Cheang P., Marple B.R., HVOF spraying of nanostructured hydroxyapatite for biomedical applications. Materials Science & Engineering A Volume: 396, Issue: 1-2, April 15, pp. 181-187, 2005.
• 4. Ji Gang, Elkedim Omar, Grosdidier T., Deposition and corrosion resistance of HVOF sprayed nanocrystalline iron aluminide coatings. Surface and Coatings Technology Volume: 190, Issue: 2-3, January 21, pp. 406-416, 2005.
• 5. Keskinen H., Mäkelä J.M., Aromaa M., Ristimäki J., Kanerva T., Levänen E., et. al. Effect of silver addition on the formation and deposition of titania nanoparticles produced by liquid flame spray. Journal of Nanoparticle Research Volume: 9, Issue: 4, August, pp. 569-588, 2007.
• 6. Grysa K., Maciąg A., Kisiel M., Mazurczak P., Pawińska A., Variants of Finite Element Method with Trefftz Base Functions for Solving Direct and Inverse Nonlinear Heat Conduction Problems; ; Konferencja APCOM&ISCM 11-14th Dec, 2013, Singapore, 2013.
• 7. Spadło S., Kozak J., Młynarczyk P., Mathematical modelling of the electrical discharge mechanical alloying process. Procedia CIRP Vol. 6 (2013) pp. 423-427 Elsevier 2013.
• 8. Góral A., Lityńska-Dobrzyńska L., Żórawski W., Berent K., Wojewoda-Budka J., Microstructure of Al2O3-13TiO2 coatings deposited from nanoparticles by plasma spraying, Archives of Metallurgy and Materials 58, pp. 335-339, 2013.
• 9. Bandyopadhyay P.P., Chicot D., Venkateshwarlu B., Racherla V., Mechanical properties of conventional and nanostructured plasma sprayed alumnia coating, Mechanics of Material 53, pp. 61-71, 2012.
• 10. Oliver W.C., Pharr G.M., An improved technique for determining hardness and elastic-modulus using load and displacement sensing indentation experiments. Journal of Materials Research 7 (6), pp. 1564-1583, 1992.
• 11. Brzoza A., Torsional contact conditions including partial slips, ISSN 1231-5478, Logistyka, 3/2012, s. 193-202, Maj-Czerwiec 2012.
• 12. Rodriguez J., Rico A., Otero E., Rainforth W.M., Indentaion properties of plasma sprayed Al2O3-13%TiO2 nanocoatings, Acta Materialia, pp. 3148-3156, 2009.