Analiza wytrzymałości adhezyjnej powłok detonacyjnych typu FeAl z udziałem warstw pośrednich NiAl i NiCr

• Autorzy: Senderowski C. , Komorek Z. , Bojar Z. , Pawłowski A.

Warianty tytułu

EN

The adhesion strength investigation of feal intermetallic coatings obtained by D-gun spraying in the presence of NiAl and NiCr interlayers

• Konferencja: Inżynieria Powierzchni, INPO 2008 ( VII; 02-05.12.2008; Wisła-Jawornik, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań i analiz wytrzymałości adhezyjnej powłok natryskanych metodą detonacyjną z proszków samorozpadowych typu Fe-Al osadzonych na stali 45 oraz międzywarstwach NiAl i NiCr. Uwzględniając spodziewaną znaczną niepowtarzalność wyników wytrzymałości adhezyjnej badanych powłok detonacyjnych, ze względu na ich wielofazowy, wielowarstwowy (kompozytowy) charakter, badania przyczepności wykonano metodą trójpodporowego zginania w połączeniu z emisją akustyczną (AE) i badaniami metalograficznymi. Na podstawie generowanych sygnałów emisji akustycznej identyfikowano uszkodzenie powłok, które lokalizowano za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) i mikroskopii świetlnej. Opisano mechanizm delaminacji powłok wykazując, że pęknięcia inicjują w powłoce prostopadle do jej powierzchni i do osi głównej naprężeń rozciągających, a następnie rozwijają się w płaszczyźnie kontaktu powłoka/podłoże doprowadzając do delaminacji powłoki. Badania wytrzymałości adhezyjnej powłok metodą trójpodporowego zginania, w połączeniu z (AE) i charakterystyką właściwości strukturalnych układu powłoka/międzywarstwa/podłoże dostarczają nowych faktów doświadczalnych do opisu mechanizmów pękania i trwałości wielowarstwowych systemów powłokowych.

EN

The paper presents research results of the adhesion strength of Fe-Al. intermetallic coatings on 1045 steel in the presence of NiAl and NiCr interlayers deposited by D-gun spraying. Taking into consideration expected uniqueness of the results of adhesive strength tests of the D-gun coatings chich is due to their multiphase and multilayer (composite) character, the tests were carried out according to the three point bend method coupled with the acoustic emission (AE) test and metallography examination. On the basis of processing of (AE) signals, the damage source in the investigated coatings was identified and localized by SEM and optical microscopy. The suggested delamination mechanism is the initial formation of a radial crack in the D-gun spraying coatings after which the delamination process occurs. The results show that the beginning of delamination of D-gun intermetallic Fe-Al type coatings with typical splash structure is shifted with respect to the moment of radial crack initiation. The adhesion strength researches by three methods, has been combined with metallography to characterize D-gun multilayers coatings properties and has been applied to better understand failure mechanisms and to predict lifetimes.

Słowa kluczowe

PL

wytrzymałość adhezyjna; połoki typu FeAl; metoda detonacyjna

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 29, nr 6
• Strony: 927--930
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Senderowski C.

autor

Komorek Z.

autor

Bojar Z.

autor

Pawłowski A.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Katedra Zaawansowanych Materiałów i Technologii

Bibliografia

• [1] Deevi S. C., Sikka V. K., Liu C. T.: Processing, properties and applications of nickel and iron aluminides. Progress in Material Science 42 (1997) 177.
• [2] Yang Y, Baker I: The influence of vacancy concentration on the mechanical behavior Fe-40Al. Intermetallics 6 (1998) 167.
• [3] Xu B., Zhu Z., Ma S., Zhang W., Liu W.: Sliding wear behavior of Fe-Al. and Fe-Al/WC coatings prepared by high velocity arc spraying, Wear 257 (2004) 1089.
• [4] Grosdidier T., Tidu A., Liao H-L.: Nanocrystalline Fe-40Al coating processed by thermal spraying of milled powder, Scripta Materialia 44 (2001) 387.
• [5] Ji G., Grosdidier T., Liao H-L., Morniroli J.-P., Coddet C.: Spray forming thick nanostructured and microstructured FeAl deposits, Intermetallics 13 (2005) 596.
• [6] Kadyrov E., Kadyrov V.: Gas detonation gun for thermal spraying. Advanced Materials & Processes 8 (1995) 21.
• [7] Kadyrov E., Kadyrov V.: Gas Dynamical Parameters of Detonation Powder Spraying, Journal of Thermal Spray Technology 4(3) (1995) 280.
• [8] Senderowski C., Bojar Z.: Factors influencing abrasive wear of gas detonation sprayed FeAl – based intermetallic coatings, International Journal of Applied Mechanics and Engineering 9 (2004) 65.
• [9] Brendt C. C.: Tensile adhesion testing methodology for thermally sprayed coating, Journal of Materials Engineering 12 (1990) 151.
• [10] Lin C. K., Berndt C. C.: Measurement and Analysis of Adhesion Strength for Thermally Sprayed Coatings, Journal of Thermal Spray Technology 3(1) (1994) 75.
• [11] Chang-Jiu Li, Wang Yu-Yue: Effect of particle state on the adhesive strength of HVOF sprayed metallic coating, Journal of Thermal Spray Technology 11 (4) (2002) 523.
• [12] Hjörnhede A., Nylund A.: Adhesion testing of thermally sprayed and laser deposited coatings, Surface and Coatings Technology 184 (2004) 208.
• [13] Wiklund U., Hedenqvist P., Hogmark S.: Multilayer cracking resistance in bending, Surface and Coating Technology 97 (1997) 77.
• [14] Miguel J.M., Guilemany J.M., Mellor B.G., Xu Y.M.: Acoustic emission study on WC-Co thermal sprayed coatings. Materials Science and Engineering A352 (2003) 55.
• [15] Senderowski C., Bojar Z., Prokhorenko S. V., Komorek Z.: The threepoint bend test combined with acoustic emissin analysis as a tool for detonation gas spraying coating characterization, Inżynieria Materiałowa (2007) 736.