Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Natryskiwanie łukowe powłok Fe-Al

Siwek P., Chmielewski T., Chmielewski M.

Przegląd Spawalnictwa

|

2018

|

R. 90, nr 3

62--67

PL

W artykule przedstawiono wstępne wyniki badań wytwarzania kompozytowych powłok z układu Fe-Al z udziałem faz międzymetalicznych in-situ za pomocą natryskiwania łukowego. Proces natryskiwania prowadzono poprzez jednoczesne topienie dwóch różnych drutów elektrodowych, aluminiowego i stalowego. Celem prowadzonych badań jest wytworzenie powłok ochronnych o kompozytowej strukturze ze znaczącym udziałem faz międzymetalicznych FexAly, których synteza zachodzi podczas procesu natryskiwania (in-situ). Otrzymane wyniki wykazały lokalne występowanie faz międzymetalicznych z układu Fe-Al, a dominujące składniki struktury to roztwory aluminium w żelazie i żelaza w aluminium. Udział faz międzymetalicznych w powłoce jest stosunkowo niski, lecz jego wpływ na właściwości materiału powłoki jest istotny.

EN

The paper presents preliminary results of research on the production of composite coatings from the Fe-Al system with participation of intermetallic phases in-situ using arc spraying. The spraying process was carried out by simultaneously melting two different electrode wires, aluminium and steel. The aim of the research is to create protective coatings with a composite structure with a significant participation of FexAly as a intermetallic phases reinforcement. The synthesis of intermetallic takes place during the (in-situ) spraying process. Currently most of coatings involving intermetallic phases are being manufactured by different thermal spraying methods using coating materials in form of prefabricated powders containing intermetallic phases. The obtained results showed that the local occurrence of intermetallic phases from the Fe-Al system, and the dominant components of the structure are two phases, aluminium solid solutions in iron and iron in aluminium. The participation of intermetallic phases in the coating is relatively low, but it’s effect on the properties of the coating material is significant.

2

D-gun Sprayed Fe-Al Single Particle Solidification

Wołczyński W., Senderowski C., Morgiel J., Garzeł G.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 1

211--220

EN

Some Fe-Al particles less than 50 μm in diameter were deposited onto the steel substrate by means of the D-gun spraying. A solidification mechanism of an individual particle is described. The particle subjected to the description contained nominally 63 at.% Al. The description was preceded by the TEM / SAED analysis of both the Fe-Al coating and Ni-20Cr interlayer. The whole number of the analyzed particles was partially melted during the deposition. The solidification products like: amorphous phase sub-layer, oscillatory sub-layer which contains two types lamellae distributed alternately and typically non-equilibrium phase sub-layer were revealed. In the micro scale, solidification was considered as a process which occurred in two directions: towards the substrate and towards the non-melted particle part. Both solidification processes underwent the positive thermal gradients. The boron addition was localized within the eutectic precipitates pushed and then rejected by the solid/liquid interface of the solidifying non-equilibrium phase. The proposed model is a general one and therefore can be applied to other systems ;description.

PL

Cząstki proszku Fe-Al niniejsze niż 50 μm w średnicy zostały osadzone detonacyjnie na podłożu stalowym. Opisuje się mechanizm krystalizacji pojedynczej cząstki. Cząstki poddane opisowi zawierały nominalnie 63 aL% Al. Opis poprzedzono badaniami struktury metodą TEM / SAED dotyczącymi zarówno powłoki Fe-Al jak i między warstwy Ni-20Cr. Wszystkie analizowane cząstki były częściowo nadtopione podczas osadzania. Zidentyfikowano produkty krystalizacji takie jak: podwarstwę amorficzną, podwarstwę oscylacyjną zawierającą periodycznie ułożone pły tki dwu faz oraz podwarstwę zawierającą fazę typowo nierównowagową. W mikroskali proces wzrostu faz jest analizowany jako zachodzący w dwu kierunkach: w stronę podłoża i w stronę niestopionej części cząstki. Obydwa procesy wzrostu zachodziły w obecności dodatniego gradientu temperatury. Bor dodany do powłoki został zlokalizowany w eutektyce odepchniętej przez front krystalizacji fazy typowo nierównowagowej. Proponowany model ma charakter ogólny i może być zastosowany do opisu innych systemów.

3

Meta-stable solidification created by the detonation method of coating formation

Wołczyński W., Garzeł G., Morgiel J., Senderowski C., Pawłowski A.

Archives of Foundry Engineering

|

2012

|

Vol. 12, iss. 2

93-96

EN

Particles of the Fe-Al type (less than 50 m in diameter) were sprayed onto the 045 steel substrate by means of the detonation method. The TEM, SAED and EDX analyses revealed that the Fe-Al particles have been partially melted in the experiment of coating formation. Particle undergone melting even within about 80% of its volume. Therefore, solidification of the melted part of particles was expected. Solidification differed significantly due to a large range of chemical composition of applied particles (from 15 at.% Al up to 63 at.% Al). A single particle containing 63 at.% Al was subjected to the detailed analysis, only. The TEM / SAED techniques revealed in the solidified part of particle three sub-layers: an amorphous phase, [...] , periodically situated FeAl + Fe2Al5 phases, and a non-equilibrium phase, [...]. A hypothesis dealing with the inter-metallic phases formation in such a single particle of the nominal composition No = 0.63 is presented. At first, the solid / liquid system is treated as an interconnection: substrate / liquid / nonmelted particle part . Therefore, it is suggested that the solidification occurs simultaneously in two directions: towards a substrate and towards a non-melted part of particle. The solidification mechanism is referred to the Fe-Al meta-stable phase diagram. It is shown that the melted part of particle solidifies rapidly according to the phase diagram of meta-stable equilibrium and at a significant deviation from the thermodynamic equilibrium.

4

Mechanism of Solidification under Meta-Stable Condition for Fe-Al Particle Sprayed by the Detonation Method

Senderowski C., Pawłowski A., Wołczyński W.

Ochrona przed Korozją

|

2010

|

nr 11

520-523

EN

Particles of the Fe-Al type (less than 50 žm in diameter) were sprayed onto 045 steel substrate by means of the detonation method. The particles contained 15, 49 and 63 at.% Al, respectively. A single particle containing 63 at.% Al was subjected to the detailed analysis. The TEM and SAED techniques revealed in the sprayed particle three sub-layers of: an amorphous phase EA, periodically situated lamellae of the FeAl + Fe2Al5 phases, and a nonequilibrium phase EN. As a result of the spraying a solid / liquid system was formed: substrate / melted particle part / non-melted particle part. A hypothesis dealing with the solidification mechanism of such a single particle (partially melted) and with nominal composition N0 = 0.63 (63 at. is presented. The solidification mechanism is referred to the Fe-Al meta-stable phase diagram shown schematically. A melted part of particle solidified rapidly according to the phase diagram of meta-stable equilibrium and at a significant deviation from the thermodynamic equilibrium. The solidification occurred simultaneously in two directions: towards a substrate and towards an air.

PL

Natryskiwaniu poddano cząstki Fe-Al (o średnicy mniejszej niż 50 žm). Natryskiwano je na podłoże ze stali 045 przy użyciu metodydetonacyjnej. Cząstki zawierały odpowiednio 15, 49 oraz 63 at.% Al. Szczegółowej analizie poddano cząstkę zawierającą 63 at.% Al. Zastosowane techniki TEM oraz SAED ujawniły istnienie trzech podwarstw w analizowanej cząstce: podwarstwę fazy amorficznej EA, periodycznie usytuowane płytki faz FeAl + Fe2Al5, oraz podwarstwę nierównowagowej fazy, EA będące wynikiem krystalizacji. Zatem, w wyniku zastosowanego natryskiwania ukształtował się system faza stała / faza ciekła, tj.: podłoże / stopiona część cząstki / niestopiona część cząstki. W pracy przedstawiono hipotezę wyjaśniającą mechanizm krystalizacji stopionej części cząstki o stężeniu nominalnym N0 = 0,63 (63 at.% Al). Mechanizm krystalizacji jest odniesiony do diagram fazowego równowagi metastabilnej Fe-Al opracowanego schematycznie. Stopiona część cząstki krystalizowała gwałtownie zgodnie z diagramem fazowym równowagi metastabilnej i w znacznym odchyleniu od równowagi termodynamicznej stabilnej. Krystalizacja przebiegała równocześnie w dwu kierunkach: w kierunku podłoża i w kierunku otoczenia.