Wstępna analiza możliwości zastosowania powłok stopowych Ni-Al na złącza kołnierzowe rurociągów okrętowych

• Autorzy: Dyl T. , Starosta R.

Warianty tytułu

EN

Preliminary analysis of the applicability of alloy coatings of Ni-Al the flange of marine pipelines

• Konferencja: Rury'2010 : technologie produkcji rur w przemyśle metali nieżelaznych : XVI konferencja naukowo-techniczna : 17-19 listopada 2010 r., Zakopane
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaproponowano zastosowanie powłok stopowych na osnowie niklu z dodatkiem aluminium natryskiwanych cieplnie na podłoże ze stali niestopowej jako powłokę ochronną i uszczelniającą złącze kołnierzowe rurociągów okrętowych. Powłoki stopowe są szeroko stosowane w przemyśle maszynowym, motoryzacyjnym i okrętowym ze względu na możliwość poprawienia właściwości eksploatacyjnych warstwy powierzchniowej (wytrzymałościowe, trybologiczne, antykorozyjne i dekoracyjne). Powłoki stopowe Ni-Al cechują się dobrą podatnością na odkształcenia plastyczne, podana właściwość może zapewnić szczelność instalacji w trakcie jej eksploatacji (obecnie stosowanymi materiałami na uszczelnienia są między innymi guma, guma zbrojona, miedź i jej stopy, aluminium i jego stopy, stal, teflon, grafit, włókna węglowe, szklane i ceramiczne). Powłoki otrzymane za pomocą natryskiwania cieplnego mają dużą chropowatość powierzchni, konieczne jest zatem dokonanie obróbki wykańczającej powłok. Najczęściej stosuje się obróbkę skrawaniem (np. toczenie, szlifowanie). Ze względów ekonomicznych i technologicznych istotne jest, aby powłoki były cienkie, odporne na ścieranie, o dużej gładkości, najlepiej byłoby, żeby obróbka wykańczająca była obróbką plastyczną. W celu zapewnienia odpowiedniej jakości technologicznej powierzchni przylgowej kołnierza zaproponowano obróbkę plastyczną na zimno poprzez walcowanie z małymi wartościami odkształcenia względnego (gniotu), docelowo jako obróbkę wykańczającą powłok stopowych Ni-Al planowane jest zastosowanie powierzchniowej obróbki plastycznej (obróbki nagniataniem).

EN

The paper proposes application of coatings based on nickel alloy with aluminum thermal sprayed on the substrate alloy steel as a protective coating and sealing a flange joint marine pipelines. Alloy coatings are widely used in engineering, automotive and shipbuilding because of the possibility of improving the operational characteristics of the surface layer (mechanical, tribological, corrosion and decorative). Alloy coatings of Ni-Al are characterized by good susceptibility to plastic deformation, given the property can provide for leaks during the operation (currently used for sealing materials are, inter alia, rubber, reinforced rubber, copper and its alloys, aluminum and its alloys, steel, Teflon, graphite, carbon fibers, glass and ceramic). Coatings obtained by thermal spraying have a large surface roughness, it is therefore necessary to make finishing coatings. Most commonly used machining (eg turning, grinding). Due to economic and technological developments it is essential that the coating was thin, abrasion-resistant, high smoothness, and the finishing was of chip that is not cause material loss. The most frequent way to combine marine pipelines are flanged. These connections are used everywhere because of the aggressiveness of the transported medium is needed frequent replacement staple of the pipeline, or to ensure, as far as quick and easy access to its components (valves, strainers). Another reason of such connections may be that the implementation of the pipeline materials aggravated weldability (especially in an assembly). A very important element is to seal the flange connection. Selection of material suitable for the operating parameters and the type of the transported medium can decide not only the trouble-free operation of the plants but also about the safety of the entire facility. In order to ensure quality of technology offered the flange seating surfaces of cold working by rolling, with small values of strain ratio, ultimately as a finishing coating of Ni-Al alloy is planned to use plastic surface treatment.

Słowa kluczowe

PL

umocnienie; chropowatość; nagniatanie; walcowanie powłok stopowych

EN

strain hardening; surface roughness; rolling coating alloy; burnishing

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 55, nr 11
• Strony: 784--789
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Dyl T.

autor

Starosta R.

• Akademia Morska, Wydział Mechaniczny, Katedra Materiałów Okrętowych i Technologii Remontów, Gdynia

Bibliografia

• 1. Adamiec P., Dziubiński J.: Regeneracja i wytwarzanie warstw wierzchnich elementów maszyn transportowych. Wydaw. Polit. Śl. Gliwice 1999.
• 2. Klimpel A.: Technologie napawania i natryskiwania cieplnego. Wydaw. Polit. Śl. Gliwice 1999.
• 3. Nowak S., Żaba K., Kąc S., Starzykowski S., Mazur R.: Badania powłoki Al-Si na rurach, przeznaczonych na układy wydechowe. Rudy Metale 2004, t. 49, nr 10-11, s. 551-556.
• 4. Żaba K., Nowak S., Kąc S.: Badania stanu powłoki Al-Si na stalowych taśmach i rurach przeznaczonych na elementy układów wydechowych, poddanej działaniu temperatury 150 stopni Celsjusza i czasu. Rudy Metale 2007, t. 52, nr 7, s. 410-418.
• 5. Barbezat G.: Application of thermal spraying in the automobile industry. Surface & Coatings Technology 2006, nr 201, s. 2028-2031.
• 6. Sampath S., Jiang X. Y., Matejicek J., Prchlik L., Kulkarni A., Vaidya A.: Role of thermal spray processing method on the microstructure, residual stress and properties of coatings: an integrated study for Ni–5 wt.%Al bond coats. Materials Science and Engineering 2004, A364, s. 216-231.
• 7. Dyl T., Skoblik R., Starosta R.: The Effect of the Ceramic Dispersion on the Nickel Matrix Composite Coating Properties after Plastic Working, Solid State Phenomena 2009, t. 147-149, s. 813-818.
• 8. Przybylski W.: Technologia obróbki nagniataniem. Wydaw. Nauk.-Techn., Warszawa, 1987.
• 9. Korzyński M.: Nagniatanie ślizgowe, Wydaw. Nauk.-Techn., Warszawa 2007.
• 10. Specyfikacja technologiczna nakładania i obróbki powłok z proszku ProXon 21021. Materiały firmy „Castolin+Eutectic” 2003.
• 11. Rydz D., Koczurkiewicz B., Starosta R., Dyl T.: Numeryczna analiza wpływu procesu walcowania na wartość odkształceń po-włoki Ni-5%Al. Inżynieria Materiałowa 2006, t. 151, nr 3, s. 769-771.
• 12. Dyl T., Starosta R., Szota P.: Wpływ odkształcenia na umocnienie i chropowatość powłok Ni-5%Al naniesionych na blachy stalowe. VIII Międzynarodowa Konferencja Naukowa pt. „Nowe Technologie i Osiągnięcia w Metalurgii i Inżynierii Materiałowej”, Konferencje 61: Wydaw. Polit. Częstochowskiej, Częstochowa 2007, s. 113-116.
• 13. Starosta R., Skoblik R., Dyl T.: The influence of plastic working on the selection properties of the nickel-aluminium alloy coatings, Journal of Kones Powertrain and Transport, 2007, t. 14, nr 2, s. 441-448.