The influence of laser treatment on the microstructure and properties of the tungsten carbide electro-spark coatings

• Autorzy: Radek N.

Warianty tytułu

PL

Wpływ obróbki laserowej na mikrostrukturę i właściwości powłok elektroiskrowych z węglika wolframu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the study was to determine the influence of the laser treatment process on the properties of electro-spark coatings. The properties of the coatings after laser treatment were assessed based on following methods: microstructure analysis, adhesion tests, microgeometry measurement, microhardness tests and tribological studies.The tests were carried out on WC-Co coating (the anode) obtained by electro spark deposition over carbon steel C45 (the cathode) and molten with a laser beam. The coatings were deposited by means of the EIL-8A and they were laser treated with the Nd:YAG. The tests show that the laser-treated electro-spark deposited WC-Co coatings are characterized by lower microhardness and friction force, higher seizure resistance, roughness and adhesion. The laser treatment process causes the homogenization of the chemical composition, the structure refinement and the healing of microcracks and pores of the electro-spark deposited coatings. Laser treated electro-spark deposited coatings are likely to be applied in sliding friction pairs and as protective coatings.

PL

Określono wpływ obróbki laserowej na właściwości powłoki nanoszonej elektroiskrowo. Wykonano badania mikrostruktury, pomiary twardości, przyczepności i chropowatości powierzchni powłoki. Stosowano jako materiał powłoki WC-Co (anoda) nakładany elektroiskrowo na podłoże ze stali C45 (katoda). Wytworzoną powłokę przetapiano za pomocą lasera Nd:YAG. Powłoki WC-Co po obróbce laserowej charakteryzuje mniejsza twardość oraz większa chropowatość, przyczepność i odporność na zacieranie. Obróbka laserowa powoduje ujednorodnienie składu chemicznego oraz umożliwia usunięcie porów i mikropęknięć w materiale powłoki elektroiskrowej. Wytworzone powłoki po obróbce laserowej mogą być stosowane w ślizgowych węzłach tarcia lub jako powłoki ochronne.

Słowa kluczowe

EN

electro-spark alloying; laser treatment; coating; wear

PL

stopowanie elektroiskrowe; obróbka laserowa; powłoka; zużycie

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN ; De Gruyter
• Czasopismo: Advances in Manufacturing Science and Technology
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 35, nr 2
• Strony: 59--71
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Radek N.

• Technical University of Kielce, Chair of Terotechnology, the Centre for Laser Technologies of Metals, Al. 1000-lecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce, Phone [phone]; fax: [phone],

Bibliografia

• [1] J. KACZMAREK: O wpływie obróbki ściernej i niektórych innych technologii na magazynowanie energii w materiale obrobionym. Postępy Technologii, 22(1998), 35-52.
• [2] I.V. GALINOV, R.B. LUBAN: Mass transfer trends during electrospark alloying. Surface and Coatings Technology, 79(1996), 9-18.
• [3] N. RADEK, K. BARTKOWIAK: Heterogenous surface layer modification by high concentrated energy source for tribological applications. Proc. 27th Inter. Congress on Applications on Lasers & Electro-Optics, ICALEO 2008, Temecula-California 2008, 424-429.
• [4] N. RADEK: Determining the operational properties of steel beaters after electrospark deposition. Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reliability, 4(2009), 10-16.
• [5] N. RADEK, В. ANTOSZEWSKI: Własności tribologiczne powłok stellitowych nanoszonych elektroiskrowo. Tribologia, Teoria i Praktyka, 2(2009) 224, 191-200.
• [6] W. DEPCZYŃSKI, N. RADEK: Methods for producing and repairing surface layers by applying electrical discharge. Patent No. 380946.
• [7] N. RADEK: Experimental investigations of the Cu-Mo and Cu-Ti electro-spark coatings modified by laser beam. Advances in Manufacturing Science and Technology, 32(2008)2, 53-68.
• [8] N. RADEK: Laser treatment of electro-spark WC-CO-AL2O33TiO2 coatings. NT' 10, 22.06.2010 r, Strecno, Slovakia, 1-7.
• [9] N. RADEK, В. ANTOSZEWSKI: Tribological properties of ESD coatings after laser treatment. Proc. of 6th Inter. Conf. on Tribology ВALKANTRIB' 08, Sozopol 2008.
• [10] N. RADEK: Producing coatings with varied properties using the electro spark deposition and laser treatment methods. Doctoral dissertation, Kielce University of Technology, Kielce 2006.
• [11] Instruction a pin-on-disc tester (T-01M).