Struktura i właściwości laserowo przetapianych powłok amorficznych na bazie żelaza

• Autorzy: Kusiński J. , Kąc S. , Kusiński G.

Warianty tytułu

EN

Microstructure and properties of laser melted amorphous coatings on the base of iron

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem prezentowanych w pracy badań było zwiększenie odporności na ścieranie stali P91 przez natryskiwanie techniką HVOF na powierzchnię próbek amorficznej powłoki FeS7CrgMo12W3C9Bir Następnie, aby wyeliminować porowatość oraz poprawić przyczepność, powłoki były laserowo przetapiane wraz z cienką warstewką podłoża. Przez zmianę parametrów procesu laserowego przetapiania kontrolowano stopień wymieszania materiału powłoki oraz podłoża, a tym samym wpływano na skład chemiczny i strukturę nowo tworzonej warstwy wierzchniej i jej właściwości. W badaniach mikrostruktury wykorzystano obserwacje za pomocą mikroskopii świetlnej, elektronowej skaningowej i transmisyjnej. Prowadzono również badania za pomocą dyfraktometru rentgenowskiego, pomiary mikro- i nanotwardości oraz odporności na ścieranie. Otrzymano warstwy o strukturze amorficznej lub nano-krystalicznej, o wysokiej twardości i odporności na ścieranie, jednak z obecnością pęknięć.

EN

The goal of this research was to increase the wear resistance of elements madę of P91 high strength steel. High velocity oxy-fuel (HVOF) thermal spray was used to deposit a Fe57CrgMo12W3C9Bu alloy coating onto the samples of high strength 9% Cr steel. Then the coating was remelted with certain portion of matrix in term to receive surface layer free of porosity and well metalurgically bounded with the matrix. By changing the laser melting process parameters we could control the chemical composition, mi-crostructure and properties. Microstructures of the as deposited coating and laser remelted surface layer were investigated by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM). Investigation showed that using proper laser treatment conditions of coating remelting, it is possible to get an amorphous or nanocrystalline surface layer, with high hardness and wear resistance, however with pres-ence of cracks.

Słowa kluczowe

PL

odporność na ścieranie stali P91; natryskiwanie HVOF; laserowe przetapianie powłok amorficznych; mikro- i nanotwardość

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 30, nr 6
• Strony: 492--497
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kusiński J.

autor

Kąc S.

autor

Kusiński G.

• Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie,

Bibliografia

• [1] Uraemoto M.: Nanocrystallization of Steels by Severe Plastic Deformation. Materials Transactions 44 (10) (2003) 1900-1911.
• [2] Saida J., Matsubara E., Inoue A.: Nanoquasicrystallization in Metallic Glasses. Materials Transactions 44 (10) (2003) 1971-1977.
• [3] Greer A. L., Ma E.: Bulk Metallic Glasses: At the Cutting Edge of Metals Research. MRS Bulletin 32 (2007) 611-615.
• [4] Li Y., Poon S. J., Shiflet G. J., Xu J., Kim D. H., Loftier J. R: Formation of bulk metallic glasses and their composites. MRS Bulletin 32 (2007) 624-628.
• [5] Inoue A.: Stabilization of metallic supercooled liquid and bulk amorphous alloy. Acta Mater. 48 (2000) 279-306.
• [6] Ponnambalam V., Poon S. J., Shiflet G. J., Keppens V. M., Taylor R., Petculescu G.: Synthesis of iron-based bulk metallic glasses as nonferromagnetic amorphous steel alloys. Appl. Phys. Lett. 83 (2003) 1131- 1133.
• [7] Lewandowski J. J., Wang W. H., Greer A. L.: Intrinsic plasticity or brittlcncss of metallic glasses. Philosophical Magazine Letters 85 (2) (2005) 77-87.
• [8] Yavari A. R., Lewandowski J. J., Eckert J.: Mechanical Properties of Bulk Metallic Glasses. MRS Bulletin 32 (2007) 635-638.
• [9] Moreau C., Cielo P., Lamontagne M., Dallaire S., Krapez J. C., Vardell M.: Temperature Evolution of Plasma Sprayed Niobium Particles Impacting on a Substrate. Surf. Coat. Technol. 46 (1991) 173.
• [10] Ishida M., Sasaki M., Hattori T., Nakagishi Y.: High Corrosion Resistance of a Ni-Alloy Sprayed and Pd-P Plated Coating. In: Proc. ITSC Kobe Japan (1995) 1011-1017.
• [11] Kishitake K., Era H., Otsubo R: Thermal-sprayed Fe-10CM3P-7C amorphous coatings possessing excellent corrosion resistance. J. Therm. Spray Technol. 5 (4) (1996) 476-481.
• [12] Taha-Al Z. Y., Hashmi M. S., Yilbas B. S.: Korean Soc. of Mechanical Engineers. Journal of Mechanical Science and Technology 21 (2008) 1439-1444.
• [13] Kobylańska-Szkaradek K.: Thermal barrier ZrO,-Y,O, obtained by plasma spraying method and laser melting. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 17 (1-2) (2006) 76-80.
• [14] Przybyłowicz J.: Struktura i właściwości powłok na bazie kobaltu nanoszonych laserowo. Praca doktorska, AGH, Kraków (1999).