Tekstura powłok tlenkowych Cr2O3 natryskiwanych plazmowo i przetopionych za pomocą lasera CO2

• Autorzy: Iwaszko J. , Szafarska M.

Warianty tytułu

EN

The texture of plasma sprayed Cr2O3 oxide coatings and remelted with the CO2 laser

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Głównym celem pracy była identyfi kacja tekstury powłok tlenkowych Cr2O3 natryskiwanych plazmowo i przetopionych za pomocą lasera CO2. Tekstura powłok została określona metodą rentgenowską na podstawie analizy dyfraktogramów i figur biegunowych. Przeprowadzone badania ujawniły w warstwach natryskiwanych obecność tekstury włóknistej z typowym dla tej tekstury symetrycznym usytuowaniem refleksów dyfrakcyjnych na figurze biegunowej i wyraźnie zaakcentowanym środkiem figury. Obecność tekstury w materiale natryskiwanym dowodzi, że pomimo specyficznej budowy powłoki, wynikającej ze sposobu jej formowania, początkowa orientacja, jaka ukształtowała się w materiale w trakcie natryskiwania plazmowego, nie miała charakteru przypadkowego. Wykonane badania wykazały jednak, że stopień steksturowania materiału był niewielki. W przypadku powłok przetopionych laserem CO2 stwierdzono silną koncentrację refleksów na figurach biegunowych świadczących o istnieniu uprzywilejowanej orientacji. Zważywszy, że podczas obróbki przetopieniowej produkty krystalizacji materiału powłokowego sytuują się prostopadle do powierzchni, co wynika z kierunkowości odpływu ciepła w trakcie chłodzenia, obecność tekstury włóknistej wydaje się być w pełni wytłumaczalna. Analiza figur biegunowych oraz dyfraktogramów wykazały, że głównymi składowymi tekstury włóknistej były kierunki <104> oraz <116>. Stwierdzono ponadto, że procesy, które spowodowały uformowanie się tekstury w warstwach natryskiwanych zostały podczas obróbki przetopieniowej zintensyfikowane i pogłębione. Odnotowano ponadto wpływ szybkości chłodzenia (będącej wypadkową parametrów obróbki) na charakter tekstury. Badania składu fazowego wykazały niezmienność składu fazowego analizowanych powłok dowodzącą wysokiej trwałości Cr2O3 w warunkach towarzyszących natryskiwaniu i obróbce przetopieniowej.

EN

The main objective of this study was the identification of the texture of plasma-sprayed Cr2O3 oxide coatings, remelted with the use of a CO2 laser. The texture of the coatings has been determined with the X-ray method on the basis of XRD patterns and pole figures. The conducted research showed the presence of fibre texture in the plasma-sprayed coatings. This fibre texture is featured with the characteristic, symmetrical location of the diffractive reflections on the pole figure and clearly accentuated figure centre. The presence of the texture in the sprayed material proves that despite the specific structure of the coating resulting from the way of shaping it, the initial orientation which has formed in the material during plasma-spraying had no incidental nature. However, the examination has shown that the level of texturizing of the sprayed material was low. The examination of the coatings remelted by means of the CO2 laser has shown strong concentration of reflections on the pole figure from the analysed crystallographic planes which evidence the existence of preferential orientation in the examined material. Considering that during the remelting treatment, the crystallization process of the coating material proceeds from deeper layers of the coating towards its surface which directly results from the directionality of the heat outflow during the treatment, the presence of the fibre texture seems to be explainable. The analysis of the pole figures and the XRD patterns have shown that this is a fibre texture, the main components of which were <104> and <116> directions. Besides, it has been found that the processes which have caused formation of the texture in the spread layers during the remelting treatment have been intensified and deepened. Additionally, the impact of a cooling rate (being the resultant of the assumed remelting parameters) on the nature of the texture has been stated. The examination of the phase composition has shown the permanence of the phase composition of the coatings which proves high durability of the Cr2O3 oxide in the conditions accompanying the spraying and remelting treatment.

Słowa kluczowe

PL

tekstura; powłoki Cr2O3; natryskiwanie plazmowe; przetapianie laserem

EN

texture; Cr2O3 coatings; plazma spraying; laser remelting

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 63, nr 4
• Strony: 702--706
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Iwaszko J.

autor

Szafarska M.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Materiałowej, ul. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa,

Bibliografia

• [1] Salman S., Kose R., Urtekin L., Findik F.: Materials & Design, 27, (2006), 585.
• [2] Iwaszko J.: Kształtowanie struktury i składu fazowego przetapianych powłok tlenkowych ZrO2 I Al2O3, Wyd. Pol. Częstochowskiej, Częstochowa, (2008).
• [3] Klimpel A.: Napawanie i natryskiwanie cieplne, Wyd. WNT, Warszawa, (2000).
• [4] Antou G., Montavon G., Hlawka F., Cornet A., Coddet C.: Surf. Coat. Technol., 180-181, (2004), 627.
• [5] Cellard A., Garnier V., Fantozzi G., Baret G., Fort P.: Ceramics Int., 35, (2009), 913.
• [6] Planche M.P., Liao H., Normand B., Coddet C.: Surf. Coat. Technol., 200, (2005), 2465
• [7] Sarikaya O., Celik E., Okumus S.C., Aslanlar S., Anik S.: Surf. Coat. Technol., 200, (2005), 2497.
• [8] Bojarski Z., Łągiewka E.: Rentgenowska analiza strukturalna, Wyd. PWN, Warszawa, (1988).
• [9] Sasaki N., Sudoh Y.: Calcif Tissue Int., 60, (1997), 361.