Badania potencjodynamiczne natryskiwanych płomieniowo kompozytowych powłok dyspersyjnych z osnową niklową

• Autorzy: Starosta R.

Warianty tytułu

EN

The potentiodynamic tests of dispersed nickel matrix composite coatings obtained by flame spraying

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rozwój technologiczny oraz coraz większe obciążenia eksploatacyjne, jakim poddane są elementy konstrukcyjne maszyn i urządzeń przemysłowych, wymuszają rozwój materiałów kompozytowych składających się z metalicznej osnowy metalu lub stopu i małych cząstek fazy niemetalicznej. Osadzenie cząstek materiału ceramicznego w metalowej osnowie pozwala często uzyskać powłoki kompozytowe o lepszych właściwościach od powłok metalowych. Zwykle jako osnowę stosuje się nikiel lub inne żelazowce, a cząstki SiC lub Al2O3 jako zbrojenie. W pracy przedstawiono wyniki badań korozyjnych powłok stopowych Ni-5%Al i kompozytowych Ni-5%Al-Al2O3, które zostały nałożone na podłoże stalowe (stal C45) metodą natryskiwania płomieniowego. Objętościowe stężenie tlenku glinu w powłoce kompozytowej wynosiło 15, 30 i 45%. Badania korozyjne w środowisku 0,01 M H2SO4 o temperaturze otoczenia wykonano metodą potencjodynamiczną. Układ pomiarowy składał się z odtłuszczonej acetonem próbki o powierzchni 1 cm2, elektrody pomocniczej wykonanej z platynowanego tytanu oraz z nasyconej elektrody kalomelowej. Krzywe polaryzacji otrzymano w wyniku zmiany potencjału w zakresie š150 mV od potencjału korozyjnego. Szybkość zmiany potencjału wynosiła 10 mV/min. Jako pierwszą rejestrowano krzywą katodową, a następnie krzywą anodową. Z wyników pomiarów wyznaczono gęstości prądu korozyjnego. Przed pomiarem próbki poddano półgodzinnej ekspozycji w środowisku korozyjnym. Roztwór kwasu siarkowego był mieszany. Stwierdzono pozytywny wpływ cząstek tlenku glinu na odporność korozyjną powłok dyspersyjnych. Powłoki kompozytowe Ni-5%Al-Al2O3 mogą być stosowane jako ochronne.

EN

The progress in technology is often determined by increase in reliability of constructions and machines. Therefore, new materials are permanently looked for, what has resulted in the past in development of composite materials. The dispersed coatings consist of metallic matrix (metals and their alloys) and small non-metallic particles. The deposition of ceramic particles simultaneously with metallic matrix leads often to composite coatings possessing properties much better than those of metallic coating. The nickel and, less often, other iron group elements are usually used as a matrix, and SiC and Al2O3 as tough particles. The metallic alloy Ni-5%Al and composite Ni-5%Al-Al2O3 coatings were investigated. These coatings were obtained by flame spraying. The coatings were prepared on the carbon steel C45. The volumetric contents of aluminium oxide in composite coatings numbered 15, 30 and 45%. The corrosion tests were performed by potentiodynamic technique. The specimen of 1 cm2 surface was rinsed with acetone, and then put into the cell, in which the anode made of platinised titanium and reference saturated calomel electrode were also immersed in 0.01 M H2SO4 at ambient temperature. The solution was constantly stirred. The polarization curves were obtained at a 10 mV/min rate of potential shift, within the region from stationary potential after 0.5 hour of pre-exposure in the electrolyte. As the first the cathodic curve, and then anodic curve were recorded. The corrosion current was determined. Positive effects of presence of alumina particles on corrosion behaviour of such coatings have been observed. The increasing corrosion resistance in presence of Al2O3 has been observed and attributed to the barrier effect of ceramics, which does not conduct the electrical current. The composite coatings Ni-5%Al-Al2O3 can be used as corrosion resistant.

Słowa kluczowe

PL

powłoka kompozytowa dyspersyjna; korozja; natryskiwanie płomieniowe

EN

dispersed composite coatings; corrosion; flame spraying

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 8, nr 2
• Strony: 195--200
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., wyk., tab.

Twórcy

autor

Starosta R.

• Akademia Morska w Gdyni, Wydział Mechaniczny, Katedra Materiałów Okrętowych i Technologii Remontów, ul. Morska 83, 81-225 Gdynia,

Bibliografia

• [1] Popczyk M., Budniok A., Charakterystyka struktury elektrolitycznych warstw kompozytowych na osnowie amorficznego niklu, zawierających składnik tlenkowy i metaliczny, Kompozyty (Composites) 2005, 5, 47-52.
• [2] Picas J.A., Forn A., Matthaus G., HVOF coatings as an alter-native to hard chrome for pistons and valves, Wear 2006, 261, 477-484.
• [3] Formanek B., Szymański K., Natryskiwane cieplnie płomieniowo kompozytowe powłoki zawierające węgliki chromu, tytanu i wolframu, Kompozyty (Composites) 2006, 6, 52-57.
• [4] Szeptycka B., Gajewska-Midziałek A., Investigations of the wear resistance of composite coatings Ni-SiC, Kompozyty (Composites) 2005, 5, 7-10.
• [5] Starosta R., Zieliński A., Effect of chemical composition on corrosion and wear behaviour of the composite Ni-Fe-Al2O3 coating, Journal of Mater. Proc. Tech. 2004, 157-158, 434-441.
• [6] Starosta R., Ocena wpływu fazy dyspersyjnej na przyczepność natryskiwanych płomieniowo powłok kompozytowych, Inż. Mater. 2005, 5, 704-706.
• [7] Jankowski J., Wpływ ogniwa trójelektrodowego Sn-FeSn2-stal na korozję blachy białej, Pol. Gdańska, Gdańsk 1995.