Charakterystyka powłok na osnowie stali AlSi 310S osadzonych metodą rozpylania magnetronowego na podłożu ze stali AlSi 304

• Autorzy: Kucharska B. , Wendler B. , Danielewski M.

Warianty tytułu

EN

Characteristics of coatings based on AlSi 310S steel microalloyed with Al or Ir elements deposited by means of direct magnetron sputtering

• Konferencja: Krajowa Konferencja ,,Nowe Materiały - Nowe Technologie w Przemyśle Okrętowym i Maszynowym" (III; 28.05 - 01.06.2006; Międzyzdroje, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono sposób, warunki osadzania oraz podstawowe charakterystyki powłok na osnowie stali AISI 310S wytworzonych metodą rozpylania magnetronowego na podłożach ze stali AISI 304. Powłoki te modyfikowano Al (w zakresie stężeń 3.5 - 5.3 %at.) bądź Ir (w zakresie 0.2 - 1 %at). Osadzone powłoki miały grubość w granicach 7,0 - 8.5 um i charakteryzowały sie strukturą słupową. Metodami mikroskopii optycznej i skaningową oraz rentgenowskiej analizy strukturalnej wykazano, że mikrostruktury krystaliczne podłoża i powłoki znacznie różnią sie od siebie. Chropowatość powierzchni powłok określona przy pomocy parametru Ra zawierała sie w przedziale od 0.03 um do 0.6 um. Rozkład stężenia składników powłok na ich powierzchni i na przekroju poprzecznym przeprowadzony metodą EDS był jednorodny. Odporność stali AISI 304 z osadzonymi powłokami na korozje w atmosferze chlorkowej jest wielokrotnie wyższa niż litej stali AISI 310S, z której zostały wytworzone przez rozpylanie.

EN

Deposition method, process parameters as well as several characteristics of coatings based on AISI 310S steel deposited onto AISI 304 steel substrates are given in the paper. The coatings have been microalloyed with use of Al or Ir elements in the range 3.5 - 5.3 at.% or 0.2 - 1.0 at.%, respectively. The coatings have had a fibrous texture, a column structure and the thickness in the range 7.0 um - 8.5 um. It has been proved with use of optical and scanning electron microscopy as well as with use of X-ray diffractometry, that the crystalline structure of the coatings based on AISI 31 0S steel (with eventual microalloying elements of Al or Ir is different to a great extent from that of the primary AISI 310S steel. Roughness parameter Ra of the coatings was in the range 0.03 um - 0.6 um and the distribution of the elements on the coating’s surface and on the coating’s cross-section was uniform. The resistance of the coatings to pitting corrosion due to chlorions in the salt mist atmosphere is much greater than that of the primary AISI 310S steel.

Słowa kluczowe

PL

powłoki na osnowie stali; metoda rozpylania; stal AlSI 304

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 27, nr 3
• Strony: 463--466
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kucharska B.

autor

Wendler B.

autor

Danielewski M.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Materiałowej

Bibliografia

• [1] Hernas A.: Uwarunkowania i kierunki rozwoju materiałów żarowytrzymałych. Pr. zbior. pod red. M. Hetmańczyka: Postępy w nauce o materiałach i inżynierii materiałowej. Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice 2002
• [2] Danielewski M.: Gaseous Corrosion Mechanisms (ASM Handbook Vol. 13A), Corrosion: Fundamentals, Testing, and Protection, S. S. Cramer i B. S. Covino, Eds. (ASM, Materiale Park, Ohio 2003)
• [3] Danielewski M., Filipek R., Pawełkiewicz M., Klassek D, Kurzydłowski K.: Modelling of Oxidation of Fe-Ni-Cr Alloys. Defect and Diffusion Forum (958) 2005, 958-964
• [4] Liu Z., Gao W.: Effects of Chromium on the Oxidaton Peformance of ß-FeAlCr Coatings. Oxidation of Metals 54 (3-4), October 2000, 189-209
• [5] Liu Z., Gao W., He Y.: Oxidation behaviour of nanocrystalline Fe-Ni-Cr-Al alloy coatings. Mater. Sci. and Technology, Dec. 1999, Vol. 15, 1447-1450
• [6] Birks N., Meier G.H., Introduction to High Temperature Oxidation of Metals. EArnolds Ltd., London, 1983
• [7] Gao W., Liu Z., Li Z.: Nano-crystal alloy and alloy-oxide coatings and their high-temperature corrosion properties. Int. J. Modern Physics B, Vol.16, Nos. 1&2, 2002, 128-136
• [8] Wolff I.M., Iorio L.E., Rumpf T., Scheers P.V.T., Potgieter J.H.: Oxidation and corrosion behaviour of Fe-Cr and Fe-Cr-Al alloys with minor alloying additions. Materials Science and Engineering, A 241 (1998), 264-275
• [9] Wendler B., M. Danielewski, J., A. Rylski, R Filipek: Modern refractory AlMo and AlMoSi coatings on steels with diffusion barrier. Thin Solid Films Vol. 459 No. 1-2 (2003), 178-182
• [10] Liu Z, Wang G, Gao W.: Properties of 310S stainless steel coatings produced by unbalanced magnetron sputter deposition. Mater.Characterization 54 (2005), 466-472
• [11]Mernik K.: Działanie i budowa urządzeń magnetronowych. Wyd. Inst. Technologii Eksploatacji, Radom 1997