Detonation deposited Fe-Al coatings. Part I Morphology of Ni(Al) and Cr(Ni) transition layers and coatings of Fe-Al type sprayed onto carbon steel substrate

• Autorzy: Pawłowski A. , Senderowski C. , Bojar Z. , Faryna M.

Warianty tytułu

PL

Powłoki Fe-Al osadzane detonacyjnie Część I: warstwy pośrednie Ni(Al) i Cr(Ni) oraz powłoki Fe-Al osadzane detonacyjnie na podłożu ze stali 045

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The microstructure of transition layers of Ni(Al) - pure Ni with Al and NiAl particles as well as Cr(Ni) - pure Cr in the Ni matrix, occurred between the coating of Fe-Al type intermetallic phases and the 045 carbon steel substrate was analysed in the present work. The investigations were aimed at the adherence of transition layers and the outer coating deposited with the detonation-gas spraying. The structure was examined using the methods of scanning (SEM) and transmission electron (TEM) microscopies as well as the analysis of chemical composition in microareas (EDS). Silica grains at the boundary of the substrate and the layer of Ni(Al), aluminium oxide at the boundary and inside the Ni(Al) layers, an Al based AlNiOx phase, columnar crystals at the boundary of the coating of Fe-Al type phases and an adjacent Cr(Ni) layer were observed. The results were discussed in reference to earlier examinations of bending strength considering cracking and delamination of the coating off the substrate. They were then compared with the state of the boundary between the coating and the steel substrate analysed in former works. It seems, that the substrate boundary free from silica inclusions and the prevention of the formation of aluminium oxides at the boundary of transition layers and the substrate should improve the adherence of the whole multi layer and the coating.

PL

W pracy poddano analizie mikrostrukturę warstw pośrednich: Ni(Al) - czystego niklu z cząstkami Al i faz NiAl oraz warstwy Cr(Ni) - chromu w osnowie Ni, występujących pomiędzy powłoką faz międzymetalicznych typu Fe-Al i podłożem ze stali węglowej 045. Badania wykonano z punktu widzenia przyczyn przyczepności warstw pośrednich i powłoki zewnętrznej, naniesionych przez natryskiwanie detonacyjno-gazowe DGS. Analizę struktury przeprowadzono na podstawie badań metodą skaningowej (SEM) i transmisyjnej mikroskopii (TEM) elektronowej oraz analizy składu chemicznego w mikroobszarach (EDS). Stwierdzono wystąpienie ziaren krzemionki na granicy podłoża z warstwą Ni(Al), obecności ziaren tlenku glinu na granicy i wewnątrz warstw Ni(Al) oraz fazy na bazie glinu AlNiOx i kryształów kolumnowych na granicy powłoki faz typu Fe-Al oraz warstwy Cr(Ni) chromu do niej przylegającej. Wyniki badań mikrostruktury dyskutowano w odniesieniu do rezultatów wcześniejszych pomiarów wytrzymałości na zginanie w aspekcie pękania powłoki oraz delaminacji podwarstwy od podłoża. Porównano je także do stanu granicy powłoki z podłożem stalowym dokonanych w poprzednich pracach. Jest prawdopodobne, iż granice podłoża pozbawione wtrąceń krzemionki oraz zapobieżenie tworzeniu tlenków glinu na granicy warstw pośrednich i podłoża powinno poprawić przyczepność całej multiwarstwy i powłoki.

Słowa kluczowe

EN

intermetallics of Fe-Al type; D-gun spraying

PL

fazy międzymetaliczne Fe-Al; powłoki; natryskiwanie detonacyjne

• 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: 2010
• Tom: Vol. 55, iss. 4
• Strony: 1061--1071
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys.

Twórcy

autor

Pawłowski A.

autor

Senderowski C.

autor

Bojar Z.

autor

Faryna M.

• Institute of Metallurgy and Materials Science Pas, 25, Reymonta Str. 30-059 Krakow, Poland

Bibliografia

• [1] Sc. Deevi, Vk. Sikka, Intermetallics 9, 357 (1996).
• [2] J. M. Guilemy, C. R. C. Lima, N. Cinca, J. Ruface, Coating Technology 201, 2072 (2006).
• [3] C. Senderowski, Z. Bojar, A. Pawłowski, W. Wołczyński, International Conference EUROMAT, Glasgow, September 7-10, 2009.
• [4] C. Senderowski, Z. Komorek, Z. Bojar, A. Pawłowski, Inżynieria Materiałowa 27, 1-4, 65 (2004).
• [5] C. Senderowski, Z. Bojar, W. Wołczyński, A. Pawłowski, Intermetallics 18, 1405-1409 (2010).