Microstructure and phase composition of the Ni-Si-B-Ag-based plasma spray deposit

• Autorzy: Ziewiec K. , Wojciechowska M. , Jasiński M. , Mucha D. , Lis M.

Identyfikatory

DOI

10.7494/mafe.2016.42.2.87

Warianty tytułu

PL

Mikrostruktura i skład fazowy natryskiwanego plazmowo stopu na osnowie niklu, krzemu, boru i srebra

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this work is to study the possibility of obtaining an amorphous-crystalline composite starting from Ni-Si-B-based powder grade 1559-40 and silver powder. The process of plasma spray deposition was performed on a water-cooled copper substrate. The cooling rate was assessed using a mid-wave infrared MWIR camera. The microstructure of the deposit was studied using scanning electron microscope SEM with an energy dispersive spectrometer EDS. Phase identification was performed using X-ray diffraction XRD. The studies confirmed an amorphous-crystalline microstructure of the deposits. The predominant constituent of the microstructure was amorphous regions enriched in Ni, Si, and B, while the other constituent was Ag-rich crystalline inclusions identified as a face-centered cubic fcc.

PL

Celem pracy było zbadanie możliwości uzyskania kompozytu amorficzno-krystlicznego przy wykorzystaniu proszku na osnowie niklu, krzemu i boru gatunku 1559-40 oraz proszku srebra. Proces natryskiwania plazmowego przeprowadzono na płytce miedzianej chłodzonej wodą. Szybkość chłodzenia oszacowano za pomocą kamery termowizyjnej pracującej w zakresie środkowej podczerwieni. Mikrostruktura stopu uzyskanego po natrysku była badana za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego SEM wyposażonego w spektrometr z dyspersją energii promieniowania rentgenowskiego. Identyfikację fazową przeprowadzono przy użyciu dyfrakcji rentgenowskiej XRD. Badania potwierdziły występowanie amorficzno-krystalicznej mikrostruktury w otrzymanych powłokach. Dominującym składnikiem mikrostruktury były obszary bogate w nikiel, krzem i bor, jednak obserwowano także krystaliczne wtrącenia srebra o strukturze regularnej ściennie centrowanej.

Słowa kluczowe

EN

amorphous/crystalline composites; plasma spray; MWIR; scanning electron microscope (SEM); XRD (X ray diffraction)

PL

kompozyty amorficzno-krystaliczne; natryskiwanie plazmowe; kamera termowizyjna średniej podczerwieni; SEM; dyfrakcja rentgenowska

• Wydawca: AGH University of Science and Technology Press
• Czasopismo: Metallurgy and Foundry Engineering
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 42, no. 2
• Strony: 87--94
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Ziewiec K.

• Pedagogical University of Krakow, Institute of Technology, Faculty of Mathematics, Physics and Technical Science, Krakow, Poland

autor

Wojciechowska M.

• Pedagogical University of Krakow, Institute of Technology, Faculty of Mathematics, Physics and Technical Science, Krakow, Poland

autor

Jasiński M.

• Pedagogical University of Krakow, Institute of Technology, Faculty of Mathematics, Physics and Technical Science, Krakow, Poland

autor

Mucha D.

• Jerzy Haber Institute of Catalysis and Surface Chemistry Polish Academy of Sciences

autor

Lis M.

• Institute of Non Ferrous Metals, Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1] Loffler J.F.: Bulk metallic glasses. Intermetallics, 11 (2003), 529–540
• [2] Tian L., Shan Z.-W., Ma E.: Ductile necking behavior of nanoscale metallic glasses under uniaxial tension at room temperature. Acta Materialia, 61 (2013), 4823–4830
• [3] Budhani R.C., Goel T.C., Chopra K.L.: Melt spinning for preparation of metallic glasses. Bulletin of Materials Science, 4, 5 (1982), 549–561
• [4] Borowski A., Guwer A., Gawlas-Mucha A., Babilas R., Nowosielski R.: Fabrication of Mg-based bulk metallic glasses by pressure die casting method. Indian Journal of Engineering & Materials, 21 (2014), 259–264
• [5] Zhang X., Zhang Y., Chen X., Chen G.: Bulk metallic glass rings prepared by a modified water quenching method. International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials, 16, 1 (2009), 108–111
• [6] Kozieł T., Matusiewicz P., Kopyściański M., Zielińska-Lipiec A.: Estimation of the cooling rate in 3 mm suction-cast rods based on the microstructural features. Metallurgy and Foundry Engineering, 39, 2 (2013), 7–14
• [7] Kobayashi A., Yano S., Kimura H., Inoue A.: Fe-based metallic glass coatings produced by smart plasma spraying process. Materials Science and Engineering B, 148 (2008), 110–113
• [8] Boer F.R., Boom R., Mattens W.C.M., Miedema A.R., Niessen A.K.: Nickel. In: Boer F.R., Boom R., Mattens W.C.M., Miedema A.R., Niessen A.K.: Cohesion and structure, vol. 1: Cohesion in metals. Transition metal alloys. Elsevier Science 1988, Amsterdam, 291–322
• [9] Takeuchi A., Inoue A.: Mixing enthalpy of liquid phase calculated by Miedema’s scheme and approximated with sub-regular solution model for assessing forming ability of amorphous and glassy alloys. Intermetallics, 18 (2010), 1779–1789

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).