Structure and properties of casting coatings Al-Si.

• Autorzy: Kubicki Jerzy

Warianty tytułu

PL

Struktura i właściwości odlewniczych powłok Al-Si.

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper the structure and the ability to protect the castings made from GX25NiCrSi36-17 cast steel against carburization with the use of the coatings produced directly in a casting mould have been described. To analyse the structure the following methods of testing were used: an optical and electron microscopy, X-ray microanalysis, X-ray diffraction and quantative image analysis. It can be stated that depending on a silicon carrier used in the investigation (FeSi or Si) the coatings having either the austenitic structure (main constituent gamma(Cr, Fe, Ni)) or ferritic structure (main constituated alpha(Ni, Cr, Fe)) can be obtained. Moreover, in the coatings are also presented: betaAlNi. gamma(Fe, Ni), M23C6, and additionally in the ferritic coatings - (Cr, Si)3Ni2Si. The carburization and thermal fatigue cause the formation of a brittle scale on the surface of the coatings, so the investigated coatings provide only temporary protection of the casting material. Moreover, the carburization changes essentially the structure of the coatings which, after this process (independently of the primary structure), consist of the solution gamma(Fe, Ni) mixture beta'AlNi + alpha(Ni, Cr, Fe) + gamma(Cr, Fe, Ni) and the carbides M23C6 and M7C3. However, for both coatings of the ferritic and austenitic structure the depth of carburization was reduced by 75% and 55% respectively, in comparison with the casting material unprotected by the coating.

PL

W pracy opisano strukturę i zdolność zabezpieczania odlewów ze staliwa GX25NiCrSi36-17 przed nawęglaniem przez powłoki Al-Si, wytwarzane bezpośrednio w formie odlewniczej. Do analizy struktury powłok zastosowano: mikroskopię świetlną i elektronową wraz z mikroanalizą rtg, dyfrakcję rentgenowską, a także ilościową analizę obrazu. Stwierdzono, że w zależności od użytego nośnika krzemu (FeSi or Si) można uzyskać powłoki o strukturze austenitycznej (główny składnik gamma(Cr, Fe, Ni)) lub ferrytyczny (główny składnik alfa(Ni, Cr, Fe)). Ponadto w powłokach występują: betaAlNi. gamma(Fe, Ni), M23C6 i w powłokach ferrytycznych dodatkowo (Cr, Si)3Ni2Si. Nawęglanie i zmęczenie cieplne powoduje powstanie na powierzchni powłok kruchej zgorzeliny. Badane powłoki stanowią więc czasową ochronę materiału odlewu. Ponadto nawęglanie istotnie zmienia strukturę powłok (niezależnie od struktury wyjściowej). Powłoka jest złożona z roztworu gamma(Fe, Ni), mieszaniny beta'AlNi + alpha(Ni, Cr, Fe) + gamma(Cr, Fe, Ni) oraz węglików M23C6 i M7C3. Powłoki o strukturze ferrytycznej niezależnie od tych zmian wykazały o 75%, a austenitycznej o 55% mniejszą głębokość nawęglania niż materiał odlewu niezabezpieczony powłoką.

Słowa kluczowe

EN

protective coating; high temperature corrosion; resistance against carburization; casting coating

PL

powłoka ochronna; korozja wysokotemperaturowa; odporność na nawęglanie; powłoka odlewnicza

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN ; De Gruyter
• Czasopismo: Advances in Manufacturing Science and Technology
• Rocznik: 2000
• Tom: Vol. 24, nr 4
• Strony: 145--156

Twórcy

autor

Kubicki Jerzy

• Technical University of Szczecin, Institute of Materials Engineering, al. Piastów 19, 70-310 Szczecin, Poland

Bibliografia

• [1] A. Schnaas, H.J. Grabke: High-temperature corrosion and creep of Ni-Cr-Fe alloys in carburizing and oxidizing environments. Oxidation of Metals, 12(1978)5, 387-404.
• [2] W. Sakwa: Żeliwo. Śląsk, Katowice 1974.
• [3] J. Kubicki: Odlewnicze powłoki ochronne Al-Cu na staliwie żarowytrzymałym. Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej Nr 529. Szczecin 1996.
• [4] J. Kubicki, P. Christodulu: Ocena jakości powłok ochronnych na austenityczne stopy pracujące w atmosferach nawęglająco-utleniających. Ochrona przed Korozją, (1987)8, 187.
• [5] J. Kubicki: Próba wytwarzania odlewniczych powłok Al-Si na staliwie żarowytrzymałym. Mat. VIII Konf. "Tendencje Rozwojowe w Procesach Produkcyjnych". Zielona Góra 1997.
• [6] J. Kubicki, S. Lenart, A. Kochmańska: Struktura odlewniczych powłok Al-Si. Krzepnięcie Metali i Stopów, 2(2000), 43, 304-308.
• [7] M.A. Kipnis, D.A. Agijewski: Metodika kontrolja stepeni fazovych prevraščenij s pomoščju rentgenografii. Zavodskaja Laboratorija, (1984)10, 24.