Metoda hybrydowa jako innowacyjne rozwiązanie nanoszenia powłok ochronnych

• Autorzy: Szczucka-Lasota B. , Szymański K. , Piwnik J. , Węgrzyn T.

Identyfikatory

DOI

10.15199/40.2018.10.1

Warianty tytułu

EN

Hybrid method as the innovation solution in spraying technology of protective coating

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W opracowaniu przedstawiono innowacyjną metodę hybrydową (HM – hybrid method) jako modyfikację procesu natryskiwania z naddźwiękową strugą materiału powłokowego, którą stworzono w celu ograniczenia sumarycznych kosztów natryskiwania ujmujących aspekty czasu wykonania powłoki oraz zużycia materiałów i energii w procesie wykonania powłoki. Metoda ta umożliwia wytworzenie powłok ochronnych o właściwościach eksploatacyjnych zbliżonych do uzyskiwanych klasyczną metodą HVOF. Zaprezentowano wyniki badań odporności na utlenianie powłok wytworzonych metodą HM przeprowadzone w warunkach laboratoryjnych. Prezentowany test korozyjny miał charakter cykliczny. Przeprowadzono go w temperaturze 650oC i czasie 500 godzin. Przedstawiono wybrane wyniki badań strukturalnych produktów korozji tworzących się na powłokach w trakcie trwania testu. Na wysoką odporność korozyjną badanych materiałów ma wpływ zarówno ich skład chemiczny i fazowy jak i otrzymana zwarta struktura powłoki. Wyniki badań wskazują, że dobrane parametry procesu innowacyjnego procesu natryskiwania są właściwe i potwierdzają jej możliwości w zakresie wytworzenia zwartej, gęstej powłoki o znacznej odporności korozyjnej.

EN

The paper presents an innovative hybrid method (HM) as a modification of the supersonic spraying process of coating material, that was designed to limit the total spraying costs of the coating including material and energy consumption in the spraying process. This method makes it possible to produce protective coatings with similar operating characteristics to the classic HVOF method. In the paper the results of the oxidation resistance of HM coatings were presented. The presented oxidation test was carried out in laboratory conditions. The test was cyclical. It was run at 650oC and 500 hours. The results of structural studies on corrosion products formed on the coatings during the test are presented. The high resistance of the tested materials is determined by their chemical and phase composition and the obtained compact structure of coating. The results show, that the chosen parameters of spraying in the innovative method are correct and the results confirm its ability to produce a compact, density coatings with significant corrosion resistance.

Słowa kluczowe

PL

natryskiwanie cieplne; technologia innowacyjna; metoda hybrydowa; powłoki ochronne

EN

thermal spraying; innovation technology; hybrid method; protective coating

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2018
• Tom: nr 10
• Strony: 286--291
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Szczucka-Lasota B.

• Politechnika Śląska, ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice

autor

Szymański K.

• Politechnika Śląska, ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice

autor

Piwnik J.

• Politechnika Białostocka,ul. Wiejska 45, 15-300 Białystok

autor

Węgrzyn T.

• Politechnika Śląska, ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice

Bibliografia

• [1] Song Y., L. Z. Lv, Y. Liu, X. Zhuan, T. J. Wang. 2015. “Effects of coating spray speed and convective heat transfer on transient thermal stress in thermal barrier coating system during the cooling process of fabrication”. Applied Surface Science 324 (1) : 627–633.
• [2] Gorlach I. A. 2008. “Evaluation of the HVAF Thermal Sprayed Coatings”. R&D Journal of the South African Institution of Mechanical Engineering 24 (3) : 4-8.
• [3] Fauchais P., A. Vardelle. 2012. Thermal Sprayed Coatings Used Against Corrosion and Corrosive Wear, W Advanced Plasma Spray Applications, Dr. Hamid Jazi (Ed.), InTech, 2012
• [4] Oksa M., E. Turunen , T. Suhonen, T. Varis, S. P. Hannula. 2011. “Optimization and Characterization of High Velocity Oxy-fuel Sprayed Coatings: Techniques, Materials, and Applications” Coatings 1 : 17-52.
• [5] http://www.intechopen.com/books/advanced-plasma-spray-applications/thermal- sprayed-coatings-usedagainst-corrosion-and-corrosive-wear
• [6] Szczucka-Lasota B., W. Majewski. 2014. “Oxidation Resistance of Coating Obtained by Innovative Methods for Energy Boilers”. Advanced Materials Research 1036 : 152-157
• [7] Tarasiuk W., B. Szczucka-Lasota, J. Piwnik, W. Majewski. 2014. „Tribological Properties of Super Field Weld with Micro-Jet Process”. Advanced Materials Research 1036 : 452-457
• [8] Wielage B., H. Pokhmurska, M. Student, V. Gvozdeckii, T. Stupnyckyj, V. Pokhmurskii. 2013. “Iron-based coatings arc-sprayed with cored wires for applications at elevated temperatures”. Surface and Coatings Technology. 220 : 27-35.
• [9] Myalska H., G. Moskal, K. Szymański. 2014. “Microctructure and properties of WC-Co coatings modified by sub-microcrystalline carbides, obtained by different methods of high velocity spray processes”. Surface and Coatings Technology 260 : 303-309.
• [10] Szymański K., A. Hernas, G. Moskal, H. Myalska. 2015. “Thermally sprayed coatings resistant to erosion and corrosion for power plant boilers – A review”. Surface and Coatings Technology. 268 : 153-164, DOI:10.1016/j.surfcoat.2014.10.046.
• [11] Chang-Jiiu L., Y. Guan-Jun. 2013. “Relationships between feedstock structure, particle parameter, coating deposition, microstructure and properties for thermally sprayed conventional and nanostructured WC–Co”. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials 39 : 2-7.
• [12] Hernas A. /Ed. 2015. “The processes of destruction and protective coatings used in power industry”. Raciborz, Polska.
• [13] Ghosh R. 2007. “Cryogenic nitrogen gas cooling for thermal spray coatings”. Spraytime, 14 (4) : 2-4.
• [14] Zurecki Z., Ghosh R., Mebrahtu T., Thayer M.J., Stringer S.R. 2008. Automated substrate cooling system for HVOF coating operations, [in:] E. Lugscheider [Ed.], Air Products & Chemicals, Maastricht, Netherlands
• [15] Thakur L., N. Arora, R. Jayaganthan, R. Sood. 2011. “An investigation on erosion behavior of HVOF sprayed WC–CoCr coatings”, Applied Surface Science 258 (3) : 1225–1234.
• [16] Węgrzyn T., T. Piwnik, J. Wieszała, D. Hadryś. 2012. “Control over the steel welding structure parameters by micro-jet cooling”. Archives of Metallurgy and Materials, 57 (3) : 679–685.
• [17] Wang A. P., Z.M. Wang, J. Zhang, J.Q. Wang. 2007. “Deposition of HVAF-sprayed Ni-based amorphous metallic coatings”. Journal of Alloys and Compounds. 440 : 225–228.
• [18] Hadryś D.. 2015. “Impact load of welds after micro-jet cooling”. Archives of Metallurgy and Materials 60 (4) :2525–2528.
• [19] Hadryś D, J. Piwnik, T. Węgrzyn,. B. Łazarz. 2014. “Coefficient of restitution and plastic strain for impact of elements welded with micro-jet cooling”. Transport Problems 9 (2) : 61-68.
• [20] PN-EN ISO 3954:2007 Proszki stosowane w metalurgii proszkow – Pobieranie probek
• [21] PN-82/H-04935 Proszki metaliczne. --Oznaczanie sypkości
• [22] PN-84/H-04956 Metalurgia proszkow -- Oznaczanie kształtu cząstek
• [23] PN-H-04930-01:1989 Proszki metaliczne -- Oznaczanie gęstości nasypowej
• [24] PN-63/H-04631 Badania korozji metali -- Laboratoryjne badanie żaroodporności stali w powietrzu
• [25] Szczucka-Lasota B, K. Szymański. 2015. “Characteristics of the structure and corrosion resistance of new elaborated coatings for energy industry”. Solid State Phenomena 226 : 193–198.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).