Wybrane właściwości powłok Cu-Al2O3 do zastosowań w układach wydechowych i napędowych

• Autorzy: Pawlak S. , Bonarski J. , Rakowska A. , Morgiel J. , Major Ł. , Major B.

Warianty tytułu

EN

Selected properties of Cu-Al2O3 coatings for application in exhaust and propulsion systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem pracy jest analiza morfologii i charakterystyka naprężeniowo- -teksturalna mikrostruktury powłok kompozytów metalowo-ceramicznych Cu-Al2O3 ze zróżnicowaną zawartością fazy ceramicznej. Identyfikacji tych charakterystyk dokonano technikami dyfrakcji rentgenowskiej oraz mikroskopii elektronowej, a dodatkowo jednorodność mikrostruktury analizowano techniką mikroskopii akustycznej. Badano dwa kompozyty Cu-Al2O3 różniące się udziałem fazy ceramicznej (2% i 10%) w postaci powłok osadzonych na podłożu Cu metodą natryskową w środowisku o temperaturze pokojowej oraz podwyższonej. Potencjalnym zastosowaniem badanych powłok kompozytowych są elementy konstrukcyjne układu wydechowego i napędowego silników lotniczych i samochodowych. Uzyskane wyniki badań pozwalają stwierdzić, że wariant 10% dodatku Al2O3 i podwyższona temperatura osadzania zapewniają uzyskanie najlepszych właściwości użytkowych (w aspekcie potencjalnych zastosowań) spośród badanych kombinacji składu fazowego kompozytu i technologii wytwarzania powłok.

EN

The presented work is focused on morphology analysis and stress-texture characteristics of metal-matrix composites Cu-Al2O3 coatings with diverse volume fraction of the ceramic phase. Identification of the microstructure characteristics was carried out by means of X-ray diffraction and electron microscopy techniques. Additionally, the acoustic microscopy was used to evaluation of microstructure inhomogeneity. Two metal-matrix composites coatings Cu-Al2O3 with 2 and 10 vol. % of the ceramic phase deposited on Cu-substrate by a cold and hot sputtering technology were examined. Potential applications of the investigated coatings are structural elements of exhaust and propulsion systems in automotive and the aerospace sectors. Obtained results allow to state that the 10% of Al2O3 and elevated temperature of the deposition process assure the best properties combination (in the potential application aspect) among the examined variants of the phase composition and technological parameters of the MMC coatings.

Słowa kluczowe

PL

kompozyt metaliczno-ceramiczny; naprężenia własne; tekstura krystalograficzna; mikroskopia akustyczna

EN

metal-matrix composite; residual stresses; crystallographic texture; acoustics microscopy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 32, nr 4
• Strony: 662--664
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Pawlak S.

autor

Bonarski J.

autor

Rakowska A.

autor

Morgiel J.

autor

Major Ł.

autor

Major B.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej Polskiej Akademii Nauk, Kraków,

Bibliografia

• [1] Clyne T. W., Withers P. J.: An introduction to metal matrix composites. Cambrigde University Press, Cambridge (1993).
• [2] Sobczak J., Wojciechowski S.: Współczesne tendencje praktycznego zastosowania kompozytów metalowych. Kompozyty (Composites) 2 (2002) 24÷37.
• [3] Gul H., Kilic F., Aslan S., Alp A., Akbulut H.: Characteristics of electroco- deposited Ni-Al2O3 nano-particle reinforced metal matrix composite (MMC) coatings. Wear 267 (2009) 976÷990.
• [4] Du L., Xu B., Dong S.,Yang H., Wu X.: Preparation, microstructure and tribological properties of nano-Al2O3/Ni brush plated composite coatings. Surface & Coatings Technology 192 (2005) 311÷316.
• [5] Noyan I. C., Cohen J. B.: Residual stresses – measurement by diffraction and interpretation. Springer-Verlag, Berlin (1987).
• [6] Baczmański A.: Program Stressfit (v. 2006). AGH, Kraków (2006).
• [7] K. Kudłacz; Program SAM3D, IMIM PAN, Kraków (2009).
• [8] Schulz L. G.: A direct method of determining preferred orientation of a flat reflection sample using a geiger counter X-ray spectrometer. J. Apply. Phys. 20 (1949) 1030.
• [9] LaboTex. The Texture Analysis Software. by LaboSoft s.c. (2006).