Właściwości korozyjne natryskiwanych cieplnie powłok kompozytowych na osnowie stopu Ni-5%Al przeznaczonych do regeneracji wałów pomp okrętowych

• Autorzy: Charchalis A. , Starosta R.

Warianty tytułu

EN

Corrosion properties of thermally sprayed composite coatings on alloy matrix of Ni-5%Al, for the regeneration of marine pumps shafts

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono ocenę wpływu zastosowanej technologii natryskiwania cieplnego na właściwości korozyjne (gęstość prądu korozyjnego oraz potencjał korozyjny) powłok stopowych Ni-5%Al oraz powłok kompozytowych Ni-5%Al-Al2O3, zbrojonych dyspersyjnie. Materiały te potencjalnie mogłyby znaleźć zastosowanie w przemyśle okrętowym jako powłoki regeneracyjne służące do naprawy wałów pomp okrętowych. Właściwości korozyjne powłok badano w środowisku zastępczej wody morskiej (3,5% roztwór NaCl) metodą polaryzacyjną. Stwierdzono, że spośród rozpatrywanych zmiennych niezależnych : metoda natryskiwania, udział fazy zbrojącej oraz porowatość, ta ostatnio wymieniona wywiera największy wpływ na właściwości korozyjne natryskiwanych cieplnie powłok na osnowie Ni-5%Al. Zastosowana technologia natryskiwania cieplnego ma znaczący wpływ na wartość potencjału korozyjnego powłok stopowych Ni-5%Al oraz powłok kompozytowych Ni-5%Al-Al2O3. Stwierdzono, że im nowocześniejsza metoda wytwarzania powłok tym większa prędkość materiału powłokowego w strumieniu natryskiwanym co ma istotny pozytywny wpływ na porowatość powłok. Obecność fazy zbrojącej (Al2O3) w powłokach kompozytowych przyczynia się do zmniejszenia wartości gęstości prądu korozyjnego oraz do wzrostu wartości potencjału korozyjnego.

EN

In the paper an assessment of the impact of the thermal spray methods on the corrosion properties (corrosion current density and corrosion potential) of Ni-5%Al alloy coatings and Ni-5%Al-Al2O3 composite coating reinforced by particle dispersion was presented. These materials would potentially be used in the shipbuilding industry as a regenerative coatings for repair of marine pump shaft. Corrosion properties of the coatings were tested in an replacement seawater (3.5% NaCl) by polarization curves method. It has been found that among the independent variables considered: a method of thermal spraying, fraction of reinforcing phase and porosity, the last mentioned has the greatest influence on the corrosion properties of thermally sprayed coatings on the matrix of Ni-5% Al. The value of the corrosion potential of coatings depended on the used thermal spray method. It has been found that the more modern method of producing a coatings of the higher velocity of the coating material in a sprayed stream has a significant positive effect on the porosity of the coatings. The presence of the reinforcing phase (Al2O3) in composite coatings contributes to a reduction of value of the corrosion current density and increase the corrosion potential value.

Słowa kluczowe

PL

natryskiwanie cieplne; korozja; powłoki kompozytowe

EN

thermal spraying; corrosion; composite coatings

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 3
• Strony: 667--675, CD 1
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys.

Twórcy

autor

Charchalis A.

• Akademia Morska w Gdyni, Wydział Mechaniczny, 81-225 Gdynia, ul. Morska 81-87, tel. [phone]

autor

Starosta R.

• Akademia Morska w Gdyni, Wydział Mechaniczny, 81-225 Gdynia, ul. Morska 81-87, tel. [phone]

Bibliografia

• 1. Arrabal R., Pardo A., Merino M.C., Mohedano M., Casajús P., Merino S., Al/SiC thermal spray coatings for corrosion protection of Mg – Al alloys in humid and saline environments. Surface and Coatings Technology 2010, nr 204.
• 2. Arrabal R., Pardo A., Merino M.C., Mohedano M., Casajus P., Merino S., Corrosion of magnesium-aluminum alloys with Al-11Si/SiC thermal spray composite coatings in chloride solution. Journal of Thermal Spray Technology 2011, no 20.
• 3. Baghery P., Farzam M., Mousavi A.B., Hosseini M., Ni-TiO2 nanocomposite coating with high resistance to corrosion and wear. Surface and Coatings Technology 2010, no. 204.
• 4. Campo M., Carboneras M., López M.D., Torres B., Rodrigo P., Otero E., Rams J., Corrosion resistance of thermally sprayed Al and Al/SiC coatings on Mg. Surface and Coatings Technology 2009, no 203.
• 5. Chang C.H., Jeng M.C., Su C.Y., Chang C.L., An investigation of thermal sprayed aluminum/hard anodic composite coating on wear and corrosion resistant performance. Thin Solid Films 2009, no 517.
• 6. Dobrzański L.A., Włodarczyk A., Adamiak M., Wpływ obróbki cieplnej na odporność korozyjną materiałów kompozytowych o osnowie EN AW-2124 wzmacnianych cząstkami ceramicznymi Al2O3, Kompozyty 2005, nr5.
• 7. Domański A., Birn J., Korozja okrętów i jej zapobieganie. Wyd. Morskie, Gdańsk 1970.
• 8. Dyl T., Starosta R., Effect of the ceramic dispersion in the nickiel matrix composite coatings on corrosion properties after plastic working. Solid State Phenomena 2012, no 183.
• 9. Galvanetto E., Borgioli F., Galliano F.P., Bacci T., Improvement of wear and corrosion resistance of RPS Ti-TiN coatings by means of thermal oxidation. Surface and Coatings Technology, 2006, no. 200.
• 10. Guozhi X., Jingxian Z., Yijun L., Keyu W., Xiangyin M., Pinghua L., Effect of laser remelting on corrosion behavior of plasma-sprayed Ni-coated WC coatings. Materials Science and Engineering 2007, no. A460–461.
• 11. Liu S.L., Zheng X.P., Microstructure and properties of AC-HVAF sprayed Ni60/WC composite coating. Journal of Alloys and Compounds 2009, no. 480.
• 12. Łuczak K., Liberski P., Śleziona J., Wpływ udziału objętościowego i wielkości cząstek na odporność korozyjną kompozytów aluminium-cząstki ceramiczne. Kompozyty 2003, nr 31.
• 13. Spencer K., Fabijanic D.M., Zhang M.X., The use of Al-Al2O3 cold spray coatings to improve the surface properties of magnesium alloys. Surface and Coatings Technology 2009, no. 204.
• 14. Starosta R., Corrosion of Ni-Al and Ni-Al-Al2O3 plasma sprayed coatings in 0.01 M H2SO4 and 3.5% NaCl solutions. Solid State Phenomena 2013, no 199.
• 15. Starosta R., Podstawy wytwarzania i obróbki powłok kompozytowych w procesach regeneracji elementów maszyn i urządzeń eksploatowanych w środowisku wody morskiej. Wyd. Akademii Morskiej w Gdyni, Gdynia 2013.
• 16. Starosta R., The influence of plastic strain on the corrosive properties of plasma sprayed intermetallic NiAl and Ni3Al coatings. Solid State Phenomena 2010, no. 165.
• 17. Tao Y., Xiong T., Sun C., Jin H., Du H., Li T., Effect of -Al2O3 on the properties of cold sprayed Al/-Al2O3 composite coatings on AZ91D magnesium alloy. Applied Surface Science 2009, no 256.
• 18. Trzaska M., Wyszyńska A., Kowalewska M., Odporność korozyjna warstw kompozytowych z osnową niklową i dyspersyjną fazą ceramiczną. Kompozyty 2002, nr 2.
• 19. Walczak M., Bieniaś J., Sidor-Walczak J., Badania korozyjne aluminiowych kompozytów zbrojonych SiC wykorzystywanych do produkcji tarcz hamulcowych. Autobusy. Technika, Eksploatacja, Systemy Transportowe 2010, nr 6.
• 20. Xie G., Lin X., Wang K., Mo X., Zhang D., Lin P., Corrosion characteristics of plasma-sprayed Ni-coated WC coatings comparison with different post-treatment. Corrosion Science, 2007, no. 49.
• 21. Xu C., Du L., Yang B., Zhang W., The effect of Al content on the galvanic corrosion behaviour of coupled Ni/graphite and Ni-Al coatings. Corrosion Science 2011, no. 53