Kompozytowe proszki NiCr-CrxCy otrzymywane w procesie aktywowanej wysokotemperaturowej syntezy

• Autorzy: Szymański K. , Formanek B. , Moskal G.

Warianty tytułu

EN

Composite NiCr-CrxCy powders obtained by activated high temperature synthesis

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono rezultaty badań nad otrzymaniem kompozytowych proszków o dyspersyjnej strukturze węglików chromu w nichromowej osnowie, które są przewidziane do wykorzystania w procesie natryskiwania cieplnego powłok. Kompozytowe proszki NiCr-CrxCy syntezowano w aktywowanym procesie wysokotemperaturowym z ujednorodnionych mechanicznie mieszanin wyjściowych proszków chromu, sadzy i aktywatorów oraz nichromu. Przedstawiono schemat technologiczny wytwarzania proszków i kontrolę na każdym etapie wytwarzania. Dla procesu wysokotemperaturowego syntezy mieszanin proszków chromu i węgla stosowano tlenkowe aktywatory. Dobrano warunki i parametry syntezy węglików chromu: Cr3C2 i mieszaniny Cr3C2 z Cr7C3. Scharakteryzowano strukturę, morfologię oraz skład fazowy syntezowanych proszków metodami mikroskopii skaningowej i rentgenowskiej analizy fazowej. Syntezowane węgliki chromu były materiałem wyjściowym dla wytwarzania kompozytowych proszków z osnową nichromową.

EN

The introduction to the problems raised under the research presents the characteristics of the Cr-C equilibrium system (Fig. 1) and of the method of chromium carbides synthesis. The paper describes the material and technological concepts related to the fabrication of composite CrxCy-NiCr powders in an activated high-temperature synthesis from mechanically homogenized mixtures of initial powders of chromium, soot, nichrome and activators (Fig. 2). It was assumed that the implemented research conception was supposed to be economically viable and effective in terms of its technological aspects. Activators of the synthesis process of Na2CO3, CrO3 carbides and their mixture were used. Powder mixtures for the synthesis were prepared in a rotary-vibration mill. The structure and phase composition of the powders were determined by scanning microscopy and X-ray examination methods. The chemical composition of the mixtures and the carbides' synthesis parameters are shown in Table 2. The morphology of the powder agglomerates used for the synthesis is presented in Figures 3, 4 and 5. The synthesis processes were conducted at a temperature of 1000-1200°C in containers with protective atmosphere. Diffraction patterns of the synthesized carbide powders are presented in Figures 8, 11 and 14. The phase composition of the synthesized powders, identified by a large amount of characteristic peaks on the diffraction patterns, corroborates the right selection of process parameters. The synthesized powders were mixed with the NiCr powder and next, comminuted in a rotary-vibration mill. The structure of the NiCr-Cr3C2 powder is presented in Figures 15. The technology developed allows the fabrication of composite powders of a dispersion structure of chromium carbides in a nichrome matrix.

Słowa kluczowe

PL

proszek kompozytowy; węglik chromu; synteza wysokotemperaturowa

EN

composite powder; chromium carbide; high-temperature synthesis

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2006
• Tom: R. 6, nr 4
• Strony: 56--61
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Szymański K.

autor

Formanek B.

autor

Moskal G.

• Politechnika Śląska, Katedra Nauki o Materiałach, ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice,

Bibliografia

• [1] Stolarz S., Wysokotopliwe związki i fazy, Wyd. Śląsk, Katowice 1973.
• [2] Dobrzański L.A., Metaloznawstwo z podstawami nauki o materiałach, WNT, Warszawa 1999.
• [3] Formanek B., Szymański K., Szala J., Szczucka-Lasota B., Structure of composite powders with Ni-Cr-Al phases, dispersive carbides and aluminium oxides, Composites 2001, 1, 1, 118-122.
• [4] Formanek B., Szymański K., Natryskiwane cieplnie powłoki o wysokiej odporności na zużycie erozyjne i korozyjne, Inżynieria Materiałowa 2004, 4(141), lipiec-sierpień.
• [5] Kosołapowa T.Ja., Karbidy, Izdatiel'stwo Mietałłurgija, Moskwa 1968.
• [6] Storms E.K., The refractory carbides, Academic Press, New York-London 1967.
• [7] Leżański L., Pieczonka T., Wytwarzanie proszków metali, AGH, Kraków 1978.
• [8] Detroye M., Reniers F., Buess-Herman C., Vereecken J., Synthesis and characterization of chromium carbides, Applied Surface Science 1997, 120, 85-93.
• [9] Luo P., Strutt P.R., Thermal chemical synthesis of nanostructured chromium carbide cermets, Materials Sicence and Engineering 1995, A204, 181-185.
• [10] He J., Ice M., Lavernia E.J., Synthesis and characterization of nanostructured Cr3C2-NiCr, NanoStructured Materials 1998, 10, 8, 1271-1283.
• [11] Huang H., McCornmick P.G., Effect of milling conditions on the synthesis of chromium carbides by mechanical alloying, Journal of Alloys and Compounds 1997, 256, 258-262.
• [12] Loubiere S., Laurent Ch., Bonino J.P., Rousset A., A metastable chromium carbide powder obtained by carburization of a metastable chromium oxide, Journal of Alloys and Compounds 1996, 243, 59-66.
• [13] Formanek B., Hetmańczyk M., Szymański K., Process of high temperature synthesis and mechanical alloying in producing CrxCy-NiCr powders for thermal spraying, Symposium Powder Characterisation for Advanced Materials Manufacture, Gijon 16-20.07.1997.
• [14] Formanek B., Bielajew A., Szymański K., Szala J., Talako T., Struktura kompozytowego proszku NiCr-Cr3C2, TiC otrzymywanego w procesie samorozwijającej się syntezy wysokotemperaturowej, IX Seminarium Naukowe nt. Nowe technologie i materiały w metalurgii i inżynierii materiałowej, 11 maja 2001.
• [15] Szymański K., projekt MNil nr 4 T08C 008 25 Kompozytowe materiały i powłoki natryskiwane cieplnie metodami naddźwiękowymi - HVOF i HVAF o wysokiej odporności na zużycie korozyjne i erozyjne.
• [16] Composite powders NiCrCo-Cr3C2-WC, and NiCrCo-TiC-WC obtained by activated high temperature synthesis, AMME 2006, Wisła.