Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Microstructure and wear of thermal sprayed composite NiAl-based coatings

Poliarus O., Morgiel J., Umanskyi O., Pomorska M., Bobrowski P., Szczerba M. J., Kostenko O.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2019

|

Vol. 19, no. 4

1095--1103

EN

In present paper, the NiAl intermetallic was used as a matrix for elaboration of new composite coatings with hard additives like CrB2 and ZrB2 borides. The composite materials of NiAl-CrB2 and NiAl-ZrB2 systems were obtained by sintering of initial powders in vacuum. The composite powders were deposited by atmospheric plasma spray (APS) and detonation (D-gun) methods. Investigation of phase composition of developed composite materials as well as coatings obtained from them, the XRD analyses were performed. The microstructure of composite coatings has been investigated using SEM and TEM methods.

2

Microstructure of NiAl + 15 wt.% CrB2 nano-crystalline composite coatings obtained through co-milling of NiAl and CrB2 powders

Szlezynger M., Morgiel J., Rogal Ł., Poliarus O., Kurtyka P.

Composites Theory and Practice

|

2018

|

R. 18, nr 3

149--155

EN

The development of a new deposition method allowing to obtain thick composite coatings is of both scientifically and practical importance. The one presented in this paper is based on a negative side effect taking place during the mechanical synthesis of alloys, i.e. sticking of milled material to the surfaces of both the vial and balls. The experiment covered the comilling of NiAl (~45 µm) with 15 wt.% CrB2 (~40 µm) powders together with nickel platelets used as the substrates and steel balls. The above processing performed at 200 rpm resulted in a steady increase in the thickness of the rubbed-in buildup on the platelet surfaces allowing coatings of 4, 11, 22 and 33 µm to be produced after 4, 8, 16 and 32 hours. The OM, XRD and TEM investigations showed that such coatings are characterized by a gradient microstructure with heavily dislocated but coarser grains near the substrate and a more porous inner part formed with rounded well fused agglomerates of greatly refined crystallites. The CrB2 were only slightly larger than the NiAl ones and were distributed quite uniformly. Most of the coating was found well fused with the substrate, but occasional voids and porosity at the substrate/coating interface were also noted. It is worth noting that applying the proposed method allowed the authors to produce a thick, gradient and mostly nano-crystalline NiAl and CrB2 composite coating.

PL

Rozwój nowych metod osadzania powłok kompozytowych jest istotny z naukowego i praktycznego punktu widzenia. Metoda proponowana obecnie bazuje na negatywnym zjawisku zachodzącym w czasie mechanicznej syntezy stopów, tj. oklejaniem mielonym materiałem kul i naczynia w którym prowadzony jest proces. Obecny eksperyment obejmował współmielenie stalowymi kulami proszków NiAl (~45 μm) z 15 wt.% CrB2 (~40 μm) z płytkami Ni zastosowanymi jako podłoża. Proces ten, prowadzony przy 200 obr./min, skutkował ciągłym powiększaniem grubości powłok do 4, 11, 22 i 33 μm odpowiednio po 4, 8, 16 i 32 godz. Badania z wykorzystaniem mikroskopii optycznej, transmisyjnej oraz dyfraktometrii rentgenowskiej wykazały, że powłoki te charakteryzuje budowa gradientowa z warstwą silnie zdefektowanych, ale stosunkowo dużych krystalitów przy podłożu stopniowo zastępowanych nanokrystalicznym porowatym materiałem w formie silnie spojonych aglomeratów. Krystality CrB2 wykazywały niewiele mniejsze rozdrobnienie od NiAl oraz w przybliżeniu równomierny rozkład w intermetalicznej osnowie. Powłoki w większej części wykazywały dobre spojenie z podłożem, ale obecność pustek oraz porowatości penetrującej od granic z podłożem była dokumentowana. Należy podkreślić, że zastosowanie proponowanej metody umożliwia wytworzenie grubych, gradientowych i w przeważającej części nanokrystalicznych kompozytowych powłok.

3

Microstructure and phase composition of NiAl-CrB2 composite powders used for plasma spraying

Poliarus O., Morgiel J., Umanskyi O., Szlezynger M., Pomorska M., Bobrowski P., Szczerba M.

Composites Theory and Practice

|

2018

|

R. 18, nr 2

121--124

EN

The preparation of powder agglomerates used in the plasma spray deposition processes, and especially their homogeneity, turned out to be highly important at the moment when the phase ratio in the composite coatings began to differ from that in the starting materials. The present experiment was aimed at comparing the microstructure and phase composition of hot pressed or sintered NiAl and CrB2 powders. The use of SEM and XRD methods showed that only sintering leads to a reaction of the chromium diboride with the intermetallic matrix. As a result of this process, Ni0.5Cr1.5B3 phase precipitates on the CrB2 particles. Consequently, the agglomerates formed after crushing the compacts obtained by sintering are much more homogeneous than those formed by hot pressing.

PL

Przygotowanie aglomeratów proszków wykorzystywanych w procesach natryskiwania plazmowego, a w szczególności ich ujednorodnienie, okazało się wysoce istotne w momencie, gdy skład powłok kompozytowych zaczął się znacząco różnić od stosunku udziałów proszków wyjściowych. Obecny eksperyment był nakierowany na porównanie mikrostruktury i składu fazowego proszków NiAl oraz CrB2 spiekanych w stanie stałym pod ciśnieniem (hot pressed) oraz z przetopieniem osnowy metalicznej (sintered). Zastosowanie mikroskopii skaningowej i dyfraktometrii rentgenowskiej wykazało, że tylko przetopienie osnowy prowadzi do reakcji pomiędzy nią a dwuborkiem chromu. W rezultacie tego procesu dochodzi do wydzielania na CrB2 fazy typu Ni0.5Cr1.5B3. Aglomeraty powstałe po rozdrobnieniu spieków uzyskanych na drodze z przetopieniem osnowy są znacznie bardziej jednorodne niż te otrzymane z wykorzystaniem prasowania na gorąco.