Structure changes of the plasma sprayed Al2O3-TiO2 layer and its adhesion to the substrate after thermal shocks

• Autorzy: Pawłowski A. , Czeppe T. , Górski L. , Baliga W.

Warianty tytułu

PL

Zmiany w budowie warstwy Al2O3-TiO2 natryskiwanej plazmowo oraz jej przyczepność do podłoża po wstrząsach cieplnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The results of investigation of Al2O3+40 wt.% TiO2 oxide layer plasma sprayed on steel-substrate with Ni-Cr-Al-Ti interlayer have been presented. The joint was subjected to thermal-shocks from 1400 K down to 300 K. The oxide layer was examined using scanning (SEM) and transmission (TEM) electron microscopy along with chemical analysis in microareas with (EDS) techniques. The X-ray phase analysis of the layer was applied to observe changes at different distances from the substrate. The structural stress in the oxide layer was examined using X-ray techniques. The strongest reflections from Al2TiO5 phase were recorded in the mid- distance from the substrate, which corresponded to the most refined morphology of the Al2TiO5 of 1 ąm-size. The fine grains and columnar crystals of Al2TiO5 phase were observed near the structure, while equiaxial ones (8 &microm-size) near the surface. No cracking was observed near the substrate. The stresses in the layer were measured to be of order of 250 MPa.

PL

W pracy przestawiono wyniki badań struktury warstwy tlenkowej o składzie Al2O3 + 40% cięż.TiO2 natryskiwanej plazmowo na podłożu ze stali nierdzewnej z międzywarstwą Ni-Cr-Al-Ti. Złącze poddano następnie oddziaływaniu szoków termicznych od 1400K do 300K. Stosowano techniki skaningowej (SEM) i transmisyjnej (TEM) mikroskopii elektronowej wraz z analizą składu chemicznego w mikroobszarach techniką (EDS). Prowadzono także rentenowską analizę fazową warstwy tlenkowej na różnych odległościach od podłoża, jak również badania wartości naprężeń w warstwie metodą X-ray. Stwierdzono silniejsze refleksy fazy Al2TiO5 w połowie grubości warstwy. Odpowiada to rozdrobnionej strukturze (1 &microm) tej fazy. W pobliżu podłoża obserwuje się drobnokrystaliczna fazę oraz kryształy kolumnowe, zaś przy powierzchni ziarna równoosiowe (10 &microm). Nie stwierdzono zjawiska pękania przy podłożu. Pomiary wykazały wartości naprężenia w warstwie na poziomie 250 MPa.

Słowa kluczowe

EN

structure of the plasma sprayed

PL

warstwa natryskiwana plazmowo

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 50, iss. 3
• Strony: 719--728
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Pawłowski A.

• Institute of Metallurgy and Materials Science, PAS, 30-059 Kraków, ul. Reymonta 25

autor

Czeppe T.

• Institute of Metallurgy and Materials Science, PAS, 30-059 Kraków, ul. Reymonta 25

autor

Górski L.

• Institute of Atomic Energy, Otwock Świerk, Poland

autor

Baliga W.

• Institute of Metallurgy and Materials Science, PAS, 30-059 Kraków, ul. Reymonta 25

Bibliografia

• [1] A. Pawłowski, T. Czeppe, L. Górski, W. Baliga, XVII Phys.Melall. and Materials Sci.Mal.Conf.ATM 2004. Inz.Mater.3(140)XXV, 626-628 (2004) .
• [2] L. Górski, Inż. Mater. 1, 78 (1994).
• [3] M. Voynowski.S. Serkowski, lnż. Mater. 4-5, 110 (1992).
• [4] S. Vaurinen.L. K ar s on. Thin Solid Films 214, 72 (1992).
• [5] R. Mc Pherson, Surf.Coat Tcchnol. 50. 213 (1991).
• [6] L. Górski. Inż. Mater. 5, 112(1999).
• [7] W. Sywiński. G. McCarthy, North Dacota State University Fago, ICDD Grant-in-Aid(1989).
• [8] S. M. Lang, C. L. Fillmore, L. H. Maxwell, J.Res.Natl.Bur.Stand.(US) 48, 298 (1952).
• [9] C. E. Holcombe, A. J. Coffey, J.Am.Ceram.Soc. 56, 220v (1973).
• [10] E. S. Zhmud, A. E. Shmelew, Neorgan. Mater. IH 10, 1733-1737 (1973).