Detonation sprayed coatings Al2O3-TiO2 and WC/Co on ADI investment castings

• Autorzy: Myszka D. , Babul T. , Stoberska K.

Warianty tytułu

PL

Powłoki Al2O3-TiO2 oraz WC/Co natryskiwane detonacyjnie na odlewy precyzyjne z żeliwa ADI

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Austempered Ductile Iron ADI posses many mechanical properties thanks them became competitive for many ferrousand nonferrous materials, for example for steels and aluminium alloys. These properties are somewhat limited in a couple of areas. One of them is instability of mechanical properties of ADI in high temperature caused by the separating processes over 400°C in this material. The research shown in this article proposes the detonation gun spraying method which could solve this problem. This article shows the technology of acquiring coatings Al2O3-TiO2 and WC/Co detonation sprayed on the base made of austempered ductile iron EN-GJS-800-8 grade. Produced material was the subject of measuring light and electron microscopy. Research results show that sprayed coatings may have thickness form few to several hundreds of micrometers, micro hardness of Al2O3-TiO2 coating can have values up to 900HV0,1 and for coatings WC/Co up to 1400HV0,1. This article shows also results of the abrasive wear tests. It was found that surface layer of the austempered ductile iron was hardened as a result of spraying process. This article also presents the results of the coating morphology tests, performed in the zone of connection between coating and base.

PL

Żeliwo sferoidalne ausferrytyczne ADI posiada wiele właściwości mechanicznych, dzięki którym stało się konkurencyjne dla wielu materiałów żelaznych i nieżelaznych, np. stali i stopów aluminium. Bardzo dobre właściwosci mechaniczne żeliwa ADI są jednak ograniczone w pewnych zakresach. Wadą żeliwa ADI jest niestabilność jego właściwości mechanicznych spowodowane zachodzeniem procesów wydzieleniowych powyżej 400°C. Uniemożliwia to eksploatacje tego materiału w podwyższonych temperaturach. Niniejsza praca proponuje metodę natryskiwania detonacyjnego jako rozwiązanie tego problemu. W artykule przedstawiono technologie otrzymywania powłok Al2O3-TiO2 i WC/Co natryskiwanych detonacyjnie na podłoże z żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego gatunku EN-GJS-800-8. Powłoki natryskiwane detonacyjnie charakteryzują się wysoką odpornością na zużycie i wysoką temperaturę, odpornością na korozje, wysoka twardością, małą porowatością oraz dużą adhezją i kohezją. Wytworzony materiał poddano badaniom mikroskopii świetlnej i elektronowej. W wyniku badań stwierdzono, że nałożone powłoki w zależności od warunków procesu mogą mieć grubość od kilku do kilkuset mikrometrów, mikrotwardość dla powłoki tlenkowej do 900HV0,1 oraz dla powłoki węglikowej do 1400HV0,1. Przedstawiono również wyniki badań odporności na zużycie przez tarcie. Stwierdzono umocnienie warstwy wierzchniej żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego wywołanego procesem natryskiwania. Przedstawiono wyniki badań morfologii powłoki, strefy połączenia powłoka-podłoże.

Słowa kluczowe

EN

detonation gun spraying; austempered ductile iron; TRIP effect; metastable austenite; investment castings

PL

natryskiwanie detonacyjne; żeliwo sferoidalne ausferrytyczne; austenit metastabilny; odlewanie metodą traconego wosku

• 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: 2009
• Tom: Vol. 54, iss. 1
• Strony: 217--223
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Myszka D.

autor

Babul T.

autor

Stoberska K.

• INSTITUTE OF PRECISION MECHANICS, 01-796 WARSZAWA, 3 DUCHNICKA STR., POLAND

Bibliografia

• [1] PN-EN 1564, Spheroidal iron quenched with the isothermal transformation, (2000).
• [2] ASTM A897, Standard Specification for Austempered Ductile Iron Castings.
• [3] D. Myszka, M. Kaczorowski, J. Tybulczuk, “Austempered ductile iron - directly andisothermically quenched”, Wyd. Instytutu Odlewnictwa, Krakow, (2003).
• [4] T. Burakowski, Technology of detonation gun spraying, Physical metallurgy. Heat treatment. Surface engineering. Institute of Precision Mechanic, 103-105, 48-67, Warsaw, (1990).
• [5] V. V. Kudinov, Plazmenne pokrytija, Izd. Nauka, Moskva, (1977).
• [6] Zbiorowe, Naucno-techniceskij Progress v masinostroenii. Vyp.9. Sovremennye metody uprocnenia pverchrostej detalej masin. Mezunarodnyj centr naucnoj i techniceskoj dokumentacji. Instytut Masinvedenija, im. A. A. Blagonravova AN SSSR, Moskva (1989).
• [7] T. Babul, Influence of the Stream Velocity on the Formation of Coatings During Detonation Flame Spraying, 16th International Federation for Heat Treatment and Surface Engineering (IFHTSE) Congress 2007, 30 October - 1 November 2007, Brisbane, Australia. 223
• [8] Ju. S. Borisov, Ju. A. Harlamov, S. L. Sidorenko, E. N. Ardatovsuaja, Gazotermiceckije pokrytyja iz poroskovych materialov, Kijev Naykova Dumka, (1987) [9] PN-83 H-04302, Frition wear test in configuration: 3 rollers - cone, (1984).
• [9] PN-83 H-04302, Frition wear test in configuration: 3 rollers - cone, (1984).
• [10] J. L. Garin, R. L. Mannheim, Strain-induced martensite in ADI alloys, Journal of Materials Processing Technology 143-144, 347-351 (2003).
• [11] D. Myszka, Austenite-martesite transformation in austemperd ductile iron, Archives of Metallurgy and Materials 52, 3, 475-480 (2007).