Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Structure and mechanical properties of cermet Ni-Al/MSZ thick coating prepared by flame spraying technique

Saleh Mahmood M., Khemakhem Hamadi, Jassim Ismel K., Al-Saqa Read Hashim

Ochrona przed Korozją

|

2024

|

nr 1

9--14

EN

The aim of this study was to obtain a thick protective cermet coating on API 5L (carbon steel) pipes, used in the oil industry. A new method involving flame spray coating has been selected to produce thick ceramic-metal coatings of Ni-Al/MgO-ZrO2 under optimal spraying parameters. Structural properties were measured by X-ray diffraction (XRD). Morphology was determined by means of scanning electron microscopy (SEM). The elemental composition in the cermet coating was confirmed by energy dispersive spectroscopy (EDS). Deposition efficiency was found to be an important factor as demonstrated by adhesion force results obtained using the pull-out tensile test. The results show that the best spray distance is 20 cm, as it ensures good interaction between the layers, a high adhesion force value of 8.4 MPa, a uniform microstructure, low porosity, a hardness of 166.4 HV, and a coating thickness of approximately 1.85 mm. X-ray results clearly show that the cermet coating consists of numerous phases, such as tetragonal (T), monoclinic, and face center cubic (FCC). SEM images revealed that the typical particle-containing microstructures consisted of spherical shapes with elongated agglomerations. Finally, based on the results obtained, it can be concluded that flame spray coating provides a significant improvement in performance.

PL

Celem pracy było uzyskanie grubej ochronnej powłoki cermetalowej na rurach API 5L (ze stali węglowej), stosowanych w przemyśle naftowym. Wybrano nową metodę natryskiwania płomieniowego w celu wytworzenia grubych powłok ceramiczno-metalowych Ni-Al/MgO-ZrO2 przy optymalnych parametrach natryskiwania. Właściwości strukturalne zostały zmierzone za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej (XRD). Morfologię określono za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Skład pierwiastkowy powłoki cermetalowej ustalono, używając spektroskopii dyspersji energii (EDS). Stwierdzono, że wydajność osadzania jest ważnym czynnikiem, o czym świadczą wyniki pomiaru siły adhezji uzyskane w próbie rozciągania. Z badań wynika, że najlepsza odległość natryskiwania wynosi 20 cm – zapewniona jest wówczas dobra interakcja między warstwami, wysoka wartość siły adhezji: 8,4 MPa, jednolita mikrostruktura, niska porowatość, twardość wynosi 166,4 HV, a grubość powłoki ok. 1,85 mm. Badania rentgenowskie pozwoliły ustalić, że powłoka cermetalowa składa się z wielu faz: tetragonalnej (T), jednoskośnej i FCC. Obrazy SEM ujawniły, że typowe mikrostruktury zawierające cząstki składały się z kulistych struktur tworzących wydłużone aglomeracje. Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że zastosowana metoda natryskiwania płomieniowego zapewnia znaczną poprawę właściwości ochronnych.

2

Comparison of tribological properties and structure of coatings produced in powder flame spraying process on grey cast iron

Czupryński Artur, Adamiak Marcin, Bayraktar Emin, Wyględacz Bernard

Welding Technology Review

|

2020

|

R. 92, nr 3

7--21

EN

In this article results of tribological and structural properties comparison of flame sprayed, by SupJet-S-Eutalloy® multipurpose system, two self-fluxing alloys of Ni-B-Si type in the form of powder for spraying with remelting are presented. Layers were produced on EN-GJL-250 grade grey cast iron with flake graphite in an austenitic matrix. Abrasive wear resistance examination acc. to ASTM G65-00 and erosive wear resistance examination acc. to ASTM G76-2 were performed. Obtained results were compared with abrasion-resistant steel Hardox® 400. Macro- and microscopic examination were carried enabling layer quality evaluation and structure of examined layer and base material determination. X-ray microanalysis was performed to obtain qualitative and quantitative data about microareas chemical composition. The Eutalloy® BronzoChrom 10185 powder flame sprayed layer with higher Boron and Silicon content was characterized by 13% lower wear intensity under mineral abrasive conditions and about 30% higher erosion wear resistance than Eutalloy® NiTec 10224 powder flame sprayed layer.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące porównania właściwości tribologicznych i strukturalnych powłok, natryskiwanych płomieniowo za pomocą wielofunkcyjnego systemu SupJet-S-Eutalloy® dwoma różniącymi się składem chemicznym samotopnikującymi stopami typu Ni-B-Si w postaci proszku metalicznego przeznaczonego do natrysku z jednoczesnym przetopieniem. Powłoki wykonano na podłożu z żeliwa szarego gatunku EN-GJL-250 z grafitem płatkowym w osnowie austenitycznej. Przeprowadzono badania odporności na zużycie ścierne wg normy ASTM G65-00 oraz odporności na zużycie erozyjne zgodnie z normą ASTM G 76-2. Uzyskane wyniki porównano z parametrami zużycia abrazyjnego stali trudnościeralnej Hardox® 400. Wykonano obserwacje metalograficzne makro i mikroskopowe pozwalające na określenie jakości powłok oraz struktur badanych warstw i materiału podłoża. W celu określenia jakościowego i ilościowego składu chemicznego mikroobszarów powłok przeprowadzono badania metodą mikroanalizy rentgenowskiej. Stwierdzono, że powłoka natryskiwana płomieniowo proszkiem Eutalloy® BronzoChrom 10185 zawierającym większe stężenie boru i krzemu wykazywała o ok. 13% mniejszą intensywność zużycia pod wpływem oddziaływania ścierniwa mineralnego oraz o ok. 30% większą odporność na zużycie erozyjne niż powłoka natryskiwana płomieniowo proszkiem Eutalloy® NiTec 10224.

3

Study of the thermally sprayed Zn coatings in the context of use in special purpose articles

Bober M., Milczarek R., Żubrowski M., Sokołowski W.

Welding Technology Review

|

2018

|

R. 90, nr 11

3--7

EN

The paper presents the results of operational tests of thermal sprayed zinc coatings of various thicknesses on non-alloy steel substrates. The resistance of coatings to: variable temperature cycles, increased ambient humidity, salt fog as well as the electrical resistance of the coating and its adhesion to the steel substrate were tested. It has been shown that Zn coatings has a high corrosion resistance in various atmospheric conditions and have satisfactory properties so they can be protective layers of machine parts used in the armaments industry.

4

Influence of substrate temperature on adhesion of thermally sprayed Ni-5%Al coatings

Ostrowski D., Starosta R.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2017

|

Vol. 83, nr 1

33--40

EN

Purpose: In the paper effect of pre-heating the steel substrate on the adhesion of thermally sprayed Ni-5%Al alloy coatings was presented. The reason for the topic was the discrepancy between the literature data on the effect of the preheating of the substrate on the adhesion of the coatings and the guidelines of the coating material manufacturer. Design/methodology/approach: As a coating material the ProXon 21021 was used. It is an alloy of nickel aluminium and molybdenum. This material is often used during the regeneration of machine parts in the shipbuilding industry. The coatings by flame spraying using the Casto-Dyn DS 8000 torch were obtained. The samples were made of steel C45. The specimens to which the coating was applied were characterized by a similar surface roughness. Before applying the coatings, the samples were preheated to a temperature of 50 to 400°C. The coatings tested were similar in thickness. Adhesion strength of the coatings was determined by the pull-off method. Findings: The quantitative comparative assessment of the adhesion strength of thermally sprayed coatings can be implemented by a pull-off. The highest value of adhesion strength for coatings applied on substrates of 50, 300 and 400°C was found. Considering that the technical thermally sprayed coatings of Ni-5% Al, often require an additional machining, they must be applied to the steel substrate surface at 50°C. Research limitations/implications: The adhesion test of the coatings has not been executed in accordance with the requirements of PN-EN 582 Thermal spraying - Determination of tensile adhesive strength. Therefore, the quantitative results obtained are only comparative. Practical implications: The results obtained show that the regeneration coatings of ProXon 201021 material should only be applied to pre-heated by flame (among other things, to degrease the surface of the substrate) to a temperature of approximately 50°C. At the time the coatings are characterized by the greatest adhesion to the steel substrate. Originality/value: The study demonstrated the usefulness of cheaper method of pull-offs to evaluate the adhesion of flame sprayed coatings. The results show that there is no need for a pre-heating of the substrate between 150 and 250°C before thermal spraying. This article may be useful for technologists designing the process of regeneration of machine parts using flame spraying.

5

The study of linear correlation between surface roughness parameters and adhesion of flame sprayed coatings

Mikuliszyn J., Starosta R.

Journal of KONES

|

2016

|

Vol. 23, No. 1

223--229

EN

Adhesion is one of the reasons for limiting the use of thermally sprayed coatings. Many factors influence the adhesion of thermally sprayed coatings, for example: quality of the workmanship of surface preparation, method of thermal spraying, processing parameters, and the temperature of the preliminary preheat substrate, properties of the substrate and coating materials. Another one is the surface roughness. Attempts are made to use surface roughness parameters (e.g. Ra, Rz, Rq, Rku, Rsk) for prediction of adhesion of thermally sprayed coatings. However, most often these attempts end in failure. This article discusses the task of assessing the linear correlation between the twelve parameters of roughness or material ratio of various surface profiles and strength bond of coatings. For analysis, the following parameters were selected: Rz, Ra, Rq, Rsk, Rt, RSm, Rp, Rv, Rku, Rmr (50%), Rk, Rpk, Rvk. The steel substrates (S185) were machined by abrasive machining. The surface roughness of the steel substrate ranged Rz = 1.89-5.34 mm. Nickel-based coatings were applied by flame spraying by the Casto Dyn DS 8000 torch. Adhesion of coatings was measured by pull – off method. The flame sprayed coatings were characterized by adhesion to the steel substrate in the range of from 5.53 MPa to 8.28 MPa. The highest value of the correlation coefficient (Pearson – R)between parameters Rp, Rpk, and adhesion of thermally sprayed coatings were found. The coefficient R was equalto the 0.83, and the coefficient of determination R2 = 0.7. The lowest value of the correlation coefficient was found for the Rku roughness parameter amounting to 0.37. In the measurements carried out, it can be concluded that the prediction of adhesion of the coatings according to the roughness of the substrate, should be carried out by use the parameters characterizing the peaks height of roughness profile.

6

Improving the quality of technological surfaces of machines of composite coatings

Dyl T. C., Starosta R.

Journal of KONES

|

2014

|

Vol. 21, No. 1

75--82

EN

Nickel matrix coatings were sprayed by the Casto-Dyn 8000 torch on a steel substrate, and then subjected to straight turning. Determining of the optimum geometry of indexing is now synonymous with the selection of the optimum shape and dimensions of the insert and of an appropriate holder. According to cutting board, it was selected square, triangular, trigon inserts, made of carbide and of cubic boron nitride (borazon). Machining of nickel-based coatings was carried out for the cutting speed vc = 214 m/min in the case of treatment with borazon inserts, vc = 107 m/min in case of plates treated with tungsten carbide cutting, using the feed f =0.06 mm/rev and the depth of cut ap = 0.3 mm. Metal cutting the surface of steel samples coated with a composite coating containing 15% Al2O3 based on nickel, conducted for the cutting speed vc = 157 m/min when machining with borazon inserts and for vc = 83 m/min inserts with tungsten carbide for feed f = 0.06 mm/rev and depth of cut ap = 0.3 mm. Highly precise finishing of flame spraying composite and alloy coatings was carried out using turning by tool with borazon inserts. Flank (VB) and attack (KB) of turning tool wear while maintaining a constant length of spiral cutting (LSC) were determined. The effect of the shape and grade of inserts upon the geometric structure of the composite coatings and is considered in the paper. The article can determine the shape and grade of inserts is necessary to obtain sufficient quality of the shaft of centrifugal pumps with a composite coating.

7

Effect of finishing on the corrosion properties of flame sprayed Ni-5%Al and Ni-5%Al-Al2O3 coatings

Charchalis A., Starosta R.

Journal of KONES

|

2014

|

Vol. 21, No. 4

29--36

EN

The Ni-5%Al alloy and Ni-5% Al-Al2O3 composite coatings were obtained by a flame spraying method, “Casto- Dyn DS 8000” torch was used. The coatings onto a substrate made of austenitic stainless steel (X5CrNi18-10) were sprayed. The coatings were subjected to turning, burnishing and grinding. The evaluation of corrosion properties were based on the measurements of direct current (potentiodynamic method) and the alternating current (EIS method). Corrosion tests were performed in a 3.5% sodium chloride solution. On the basis of studies, the effect of finishing type on the corrosion properties of flame sprayed coatings has been demonstrated. The lowest corrosion current density was found for Ni-5%Al coatings after burnishing, icorr value equal to 0.76 μA/cm2, and the charge transfer resistance was 31063 Ω/cm2. The lowest resistance to corrosion of grinded Ni-5%Al-Al2O3 composite coatings was observed. These coatings were characterized by the following parameters of corrosion process: icorr = 14.01 μA/cm2, Rct = 3260 Ω/cm2. Burnishing caused increased corrosion resistance of both coatings. Due to reduced roughness and waviness are obtained reduction of the area of the actual burnished coatings compared to turned coatings. Thus, it is resulting in reduced values of corrosion current density. After finishing treatment, the thermally sprayed Ni-5%Al-15%Al2O3 coatings characterized by lower corrosion resistance compared to the alloy coating. The presence of the reinforcing phase in the coating promotes the increase of the porosity. Burnishing does not cause a significant change in porosity of the coating. The flame sprayed coatings on nickel-based have a tendency to localized corrosion in seawater environment.

8

Combined study of wear phenomena using steel wheel abrasion test

Zdravecká E., Marton M., Tkáčová J., Trpčevská J., Kelemen M.

Tribologia

|

2013

|

nr 1

149--157

EN

In the present work, thermally sprayed tungsten carbide-based coatings deposited by methods of high velocity oxy-fuel (HVOF) and also flame spraying (FS) combined with surface flame melting (SFM) were studied. Different powders and spraying systems were used to evaluate abrasive wear resistance of thermally sprayed coatings. Steel Wheel Abrasion Test (SWAT) has been applied to test setup for three-body abrasion. The wear rates were sensitive to the microstructure of the coatings. Studied coatings show wear behavior depending on the bond strength of carbide particles to the binder and also the size of carbides and type of binder. Relatively uncomplicated application and good abrasive resistance of deposited coatings are the main factors that contribute to implementation of SFM method into practice.

PL

W prezentowanej pracy wykonano badania powłok na bazie węglika wolframu nanoszonych metodami termicznymi za pomocą szybkościowego napawania tlenowo-gazowego (HVOF) i metalizacji natryskowej (FS) połączonych z płomieniowym nadtapianiem powierzchni (SFM). Dla oceny odporności na zużycie ścierne powłok nanoszonych metodami termicznymi zostały użyte różne proszki i różne systemy metalizacji. Zastosowano test zużycia ściernego ze stalową rolką (SWAT) do badań ścieralności z trzecim ciałem. Wartość intensywności zużywania były zależne od mikrostruktury powłok. Na zachowania zużyciowe testowanych powłok wpływa wytrzymałość wiązań cząstek węglików z żywicą, a także rozmiar cząstek i rodzaj żywicy. Stosunkowo prosta aplikacja i dobra odporność na ścieranie są czynnikami, które przyczyniają się do praktycznego zastosowania metody SFM.

9

The finishing of composite coatings in aspect of surface roughness reduction

Dyl T. C.

Journal of KONES

|

2013

|

Vol. 20, No. 2

75--81

EN

The influence of the shape and grade of inserts upon the geometric structure of the composite coatings Ni-5%Al- 15%Al2O3 and alloy coatings of Ni-5% Al is considered in the paper. Nickel matrix coatings were sprayed by the Casto-Dyn 8000 torch on a steel substrate, and then subjected to straight turning. Determining of the optimum geometry of indexing is now synonymous with the selection of the optimum shape and dimensions of the insert and of an appropriate holder. According to cutting board it was selected square, triangular, trigon inserts, made of carbide and of cubic boron nitride (borazon). Machining of nickel-based coatings was carried out for the cutting speed vc = 214 m/min in the case of treatment with borazon inserts, vc = 107m/min in case of plates treated with tungsten carbide cutting, using the feed fn=0.06mm/rev and the depth of cut ap = 0.3 mm. Metal cutting the surface of steel samples coated with a composite coating containing 15% Al2O3 based on nickel, conducted for the cutting speed vc = 157 m/min when machining with borazon inserts and for vc = 83 m/min inserts with tungsten carbide for feed fn = 0.06 mm/rev and depth of cut ap = 0.3 mm. Highly precise finishing of flame spraying composite and alloy coatings was carried out using turning by tool with borazon inserts. Flank (VB) and attack (KB) wear coefficient of inserts while maintaining a constant spiral cutting length (SCL) were determined. Important elements parts (such as engines, pumps, centrifugal separators) are regenerated during long-term utilization. This paper proposes the use of regenerated technology subsonic flame thermal spraying and surface finishing by turning composite and alloy coatings of ship machinery parts.

10

Finishing of the metal matrix composite coatings applied to regenerated parts of ship machinery

Dyl T.

Journal of Polish CIMAC

|

2012

|

Vol. 7, no 2

23-30

EN

Most elements of ship machinery parts are regenerated during the cruise ship. Engineer often regenerates cylindrical outer surfaces (for example torque pump shaft neck). The welding technology of applying alloy and composite coatings is very common. The technology of infrasound thermal spraying of metal matrix composite coatings was presented. It is a simple technology and a very useful one in ship machinery regeneration during the cruise craft (e.g. internal combustion engines, torque pumps, separators). The metal matrix composite coatings must undergo finishing due to high surface roughness after application. The most popular is machining (e.g. turning or grinding). The authors also propose the application of finishing through turning. The paper should influence of the type of inserts on the geometric structure of the alloy Ni-5%Al and composite Ni-5%Al-15%Al2O3 coatings. Nickel - aluminium matrix composite coatings on were sprayed with a torch Casto-Dyn 8000 a steel substrate, and then turned lengthwise. In order to determine the optimum geometry of indexing, it is now synonymous with the selection of the optimum shape and dimensions of the insert and an appropriate holder. The insert was used in different shapes and geometries: square, triangular, trigon, made tungsten carbide and cubic boron nitride (CBN).

11

Określenie wpływu geometrii i rodzaju materiału płytek skrawających na topografię toczonych powłok kompozytowych

Dyl T., Starosta R.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 6

701--704

PL

Materiały kompozytowe o osnowie metalowej i ceramicznej charakteryzują się dużą odpornością na zużycie tribologiczne. Powłoki kompozytowe stosuje się w takich dziedzinach techniki, jak np.: kosmonautyka, elektronika, energetyka, przemysł zbrojeniowy, przemysł samochodowy, lotnictwo, okrętownictwo. Powłoki otrzymane za pomocą natryskiwania płomieniowego mają dużą chropowatość powierzchni. Dlatego powłoki te muszą być poddane obróbce wykończeniowej. Najczęściej stosuje się obróbkę skrawaniem (np. toczenie, szlifowanie). Powłoki natryskiwane płomieniowo są nakładane z uwzględnieniem naddatku na obróbkę skrawaniem. Obróbka wykończeniowa powinna zapewnić nie tylko odpowiednią grubość powłok związaną z wymiarem nominalnym przedmiotu, ale również uzyskanie wymaganej chropowatości i falistości powierzchni. W pracy określono wpływ geometrii i gatunku płytek skrawających na strukturę geometryczną powłok kompozytowych Ni-5% Al-15% Al2O3. Powłoki kompozytowe na osnowie niklu natryskiwano płomieniowo za pomocą palnika Casto-Dyn 8000 na podłoże stalowe, a następnie toczono wzdłużnie. Określenie optymalnej geometrii noży tokarskich jest równoznaczne z doborem wymaganej geometrii i wymiarów płytki skrawającej i odpowiedniej oprawki. Dobrano płytki skrawające kwadratowe, okrągłe, trójkątne, trygonalne, wykonane z węglików spiekanych i z regularnego azotku boru (CBN). Toczenie powłok kompozytowych na osnowie niklu prowadzono dla prędkości skrawania vc = 157 m/min w przypadku obróbki za pomocą płytek skrawających z CBN oraz vc = 83 m/min dla obróbki płytkami skrawającymi z węglików spiekanych. Zastosowano posuw fn = 0,06 mm/obr i głębokość skrawania ap = 0,3 mm. Najmniejsze wartości parametrów profilu chropowatości i wartości parametrów krzywej udziału materiałowego występują dla próbek z naniesionymi powłokami kompozytowymi Ni-5% Al-15% Al2O3 (rys. 2, 3), które były toczone płytkami z regularnego azotku boru – gatunek CB7015.

EN

Composite materials of metal and ceramic matrix are characterized by high resistance to tribological wear. Composite coatings are used in such fields of technology, such as aerospace, electronics, energy, industry, defense, automotive, aviation, shipbuilding. Coatings obtained by flame spraying have a large surface roughness. Therefore, these coatings must be subjected to finishing. The most commonly used machining (e.g. finish turning, grinding). Flame spray coatings are applied taking into account the allowance for finishing. Finishing should ensure not only adequate coating thickness associated with the nominal size of an object but also to obtain the required surface roughness and waviness. The paper determines achieve of the shape and type of inserts on the geometric structure of the composite coatings of Ni-5% Al-15% Al2O3. Composite matrix coatings on nickel were sprayed with a torch Casto-Dyn 8000 a steel substrate, and then turned lengthwise. In order to determine the optimum geometry of indexing, it is now synonymous with the selection of the optimum shape and dimensions of the insert and an appropriate holder. Cutting board selects a square, round, triangular, trigon, made carbide and cubic boron nitride (CBN). Turning of nickel-matrix-composite coatings were carried out for the cutting speed vc = 157 m/min in the case of treatment of cut with inserts of borazon, vc = 83 m/min inserts tungsten carbide, used feed fn = 0.06 mm/rev and depth of cut ap = 0.3 mm. The lowest values of the roughness profile parameters and parameter values are the Abbott-Firestone curve surface roughness for sample turned composite Ni-5% Al-15% Al2O3 (Fig. 2, 3) by cubic boron nitride (CBN, grade CB7015).

12

Obróbka wykańczająca natryskiwanych płomieniowo powłok Ni-Al, ocena zużycia borazonowych płytek skrawających

Starosta R., Dyl T.

Tribologia

|

2011

|

nr 4

245-252

PL

Obróbkę wykańczającą natryskiwanych płomieniowo powłok Ni-5%Al prowadzono poprzez bardzo dokładne toczenie wzdłużne za pomocą noży tokarskich wyposażonych w borazonowe płytki skrawające. W pracy wyznaczono szerokość pasma zużycia powierzchni przyłożenia i natarcia ostrza noża tokarskiego dla kwadratowej i trygonalnej płytki skrawającej przy zachowaniu stałej spiralnej długości skrawania.

EN

Highly accurate finishing of flame spraying Ni-5%Al coatings was carried out using sliding turning by tool with CBN cutting inserts. Flank (VB) and attack (KB) wear indexes of square and trigonal cutting inserts while maintaining a constant spiral cutting length (SCL) were determined.

13

Texture of surface of coatings obtained using the "Casto-Dyn 8000",torch, after burnishing treatment

Starosta R.

Journal of KONES

|

2011

|

Vol. 18, No. 3

413-420

EN

The flame sprayed coatings are characterized by porosity, oxide inclusions presence and large real area of surface. In order to obtain adequate surface roughness coatings must be applied finishing. For this purpose, the turning and grinding are used. In the paper a burnishing to finishing flame sprayed coatings was proposed. Burnishing is not used during the processing of thermally sprayed coatings, as is commonly believed that this technology causes damage to coatings. The process of flame sprayed is a technology affordable and easy to implement. It does not require great skill of the operator. This method is not associated with expensive workstation equipment. It may therefore be used with success for the regeneration of machine parts by the crew of vessel engine room. Coatings of Ni-5% Al and Ni-5%Al-15%Al2O3 obtained by powder flame spraying were studied. Torch of "Casto-Dyn 8000" was used. After turning the average value of surface coatings roughness coefficient Ra =2.59 mi m (for Ni- 5%Al) mi m and Ra = 3.1mi m (for composite coating) was obtained. SRMD burnishing tool produced by "Yamato" company was used. Roller burnishing was performer on turning lathe. It was found that the increase in burnishing force and the reduction of burnishing speed and feed rate of less roughness of coatings are obtained. For Ni-5%Al coatings the lowest surface roughness, Ra = 0.3mi m was obtained after burnishing with the following parameters: the force - 1100 N, burnishing speed - 28m/min, feed - 0.08 mm/rev. During burnishing of Ni-5% Al-15% Al2O3 coatings applied force 700 N, Ra = 1.31 mi m was obtained. Greater burnishing force caused coatings damage. Burnishing compared to turning has positive influence on the curve shape of the material ratio. It was found that the parameters Rk and Rpk were reduced.

14

Wpływ typu palnika na wybrane właściwości natryskiwanych płomieniowo powłok Ni-Al oraz Ni-Al-Al2O3

Starosta R.

Inżynieria Materiałowa

|

2011

|

Vol. 32, nr 4

743-746

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań mikrostruktury, mikrotwardości i odporności na korozję powłok Ni-5% Al and Ni-5% Al-Al2O3 nałożonych metodą natryskiwania płomieniowego. Użyto dwóch rodzajów palników "Roto-Teck 80" oraz "Casto-Dyn 8000". Powłoki otrzymane za pomocą palnika "Casto-Dyn 8000" charakteryzowały się mniejszą porowatością i liczbą wtrąceń tlenkowych in situ. Nie obserwowano wzrostu porowatości powłok kompozytowych wraz ze wzrostem udziału fazy wzmacniającej (tab. 1). Powłoki natryskiwane metodą "Casto-Dyn 8000" charakteryzowały się większą mikrotwardością od powłok otrzymanych palnikiem "Roto-Teck 80" (rys. 2). Nie stwierdzono istotnego wpływu obecności fazy dyspersyjnej na mikrotwardość osnowy powłok Ni-5% Al-Al2O3 otrzymanych metodą "Roto-Teck 80". Z kolei obecność Al2O3 w powłokach nałożonych palnikiem "Casto-Dyn 8000" powoduje zwiększenie mikrotwardości osnowy Ni-5% Al. Obecność fazy dyspersyjnej zwiększa odporność na korozję powłok kompozytowych (rys. 3). Stwierdzono brak istotnego wpływu zastosowanej technologii natryskiwania na wartość potencjału korozyjnego (rys. 4). Powłoki nakładane metodą "Casto-Dyn 8000" charakteryzują się mniejszą gęstością prądu korozyjnego od powłok otrzymanych palnikiem "Roto-Teck 80".

EN

In this article the results of studies of microstructure, microhardness and corrosion resistance of coatings of Ni-% Al and Ni-5% Al-Al2O3 imposed by flame spraying were presented. There are used two types of burners, "Roto- Teck 80" and "Casto-Dyn 8000". Coatings obtained by "Casto-Dyn 8000" torch characterized much smaller amount of porosity and in situ oxide inclusions. An increase porosity of the composite coatings with increasing participation of reinforcing phase (Tab. 1) wasn't observed. Coatings obtained by "Casto-Dyn 8000" method characterized higher microhardness than the coatings obtained by "Roto-Teck 80" torch (Fig. 2). There are not observed a significant effect the presence of dispersive phase on matrix coating microhardness of Ni-5% Al-Al2O3 obtained using the "Roto-Teck 80" torch. The presence of Al2O3 in coatings obtained by "Casto-Dyn 8000" torch, increases the microhardness of Ni-Al matrix. The presence of dispersive phase get worse the corrosion resistance of composite coatings (Fig. 3). There wasn't significant effect the used spraying technology on corrosion potential values (Fig. 4). Coatings applied by using the "Casto-Dyn 8000" are characterized by lower values of corrosion current densities of coatings obtained by "Roto-Teck 80" torch.

15

Wpływ geometrii i gatunku płytek skrawających na strukturę geometryczną toczonych powłok stopowych

Dyl T., Starosta R.

Inżynieria Materiałowa

|

2011

|

Vol. 32, nr 4

395-398

PL

W pracy określono wpływ geometrii i gatunku płytek skrawających na strukturę geometryczną powłok stopowych Ni-5% Al. Powłoki stopowe na osnowie niklu były natryskiwane płomieniowo za pomocą palnika Casto- -Dyn 8000 na podłoże stalowe, a następnie toczone wzdłużnie. Określenie optymalnej geometrii noży tokarskich obecnie jest równoznaczne z doborem optymalnych kształtów i wymiarów płytki skrawającej i odpowiedniej oprawki. Dobrano płytki skrawające o przekroju kwadratowym, trójkątnym, trygonalnym. Wykonano je z węglików spiekanych i z regularnego azotku boru (borazon). Obróbkę skrawaniem powłok na bazie niklu prowadzono dla prędkości skrawania Vc = 214 m/min w przypadku obróbki za pomocą płytek skrawających z borazonu, Vc = 107 m/min dla obróbki płytkami skrawającymi z węglików spiekanych. zastosowano posuw fn = 0,06 mm/obr i głębokość skrawania ap = 0,3 mm.

EN

The article should influence of the shape and grade of inserts on the geometric structure of the alloy coatings of Ni-5% Al. Matrix alloy coatings on nickel were sprayed with a flame blowpipe Casto-Dyn 8000 a steel substrate, and then turned lengthwise. In order to determine the optimum geometry of indexing, it is now synonymous with the selection of the optimum shape and dimensions of the insert and an appropriate holder. Cutting board selects a square, triangular, trigonal, made carbide and cubic boron nitride (borazon). Machining nickel-based coatings were carried out for the cutting speed Vc = 214 m/min in the case of treatment with inserts of borazon, Vc = 107 m/min cutting plates for machining carbide, used feed fn = 0.06 mm/rev and depth of cut ap = 0.3 mm.

16

Wytwarzanie amorficznie krystalizujących, umacnianych cząstkami materiałów na bazie żelaza dla przemysłu papierniczego

Wielage B., Lampke T., Pokhmurska H., Rupprecht C.

Przegląd Spawalnictwa

|

2009

|

R. 81, nr 9

37-40

PL

W dziedzinie natryskiwania cieplnego cermetale sprawdziły się jako materiały do ochrony powierzchni przed zużyciem. Szerokie ich zastosowanie utrudnia często wysoka cena materiałów powłokowych i aspekty ochrony środowiska, szczególnie przy zastosowaniu osnowy na bazie niklu albo kobaltu. W ramach kooperacji różnych niemieckich instytutów badawczych, zrzeszonych w klastrze IGF/DFG "Thermisches Spritzen", rozwijane są w celowy sposób korzystne cenowo rozwiązania alternatywne o nowych właściwościach. W przedstawionej pracy opisano metodykę wytwarzania i nanoszenia stopów na bazie żelaza umocnionych cząstkami, z ukształtowaną w obszarze nanotechnologii strukturą. Materiałem osnowy były wysokostopowe stale, do których w procesie wysokoenergetycznego mielenia wprowadzano materiał umacniający CrB2. Poprzez wybór odpowiednich parametrów mielenia można w określony sposób wpływać na kształtowanie struktury i stopień amorfizacji stopu, aby otrzymać zamierzony nanokrystaliczny stan. W wyniku dalszej obróbki w procesie naddźwiękowego natryskiwania płomieniowego (HVOF) możliwe jest przeniesienie cząstek o tej mikrostrukturze do powłoki. Badania otrzymanych powłok wykazują ich niewielką porowatość i dużą twardość powyżej 1000 HV0,3.

EN

In the field of thermal spraying, ceramets turned out to be useful as materials for protection of surfaces against wear. Their wide application is frequently made difficult by a high price of coat materials and environment protection aspects, particularly when using the matrix on the base of nickel or cobalt. Within co-operation of different German research institutes, associated in the IGF/DFG ,,Thermisches Spritzen", alternative solutions of new properties and with better prices are developed in the purposeful way. In the work presented, the methodology of manufacturing and spraying of alloys on the base of iron strengthened with particles, with a structure configured in the nanotechnology area is described. Matrix materials were high-alloys steels, to which during the high-energy milling process the CrB2 strengthened material was introduced. Through selection of proper parameters of milling it is possible to influence in a specified way on forming of a structure and a degree of rendering amorphous of alloy to obtain the intended nanocrystalline structure. As a result of their further processing in the process of ultrasonic flame spraying (HVOF) it is possible to transport the particles of that microstructure to the coating. Tests of coatings obtained show their small porosity and high hardness, more than 1000 HV0,3.

17

Badania potencjodynamiczne natryskiwanych płomieniowo kompozytowych powłok dyspersyjnych z osnową niklową

Starosta R.

Kompozyty

|

2008

|

R. 8, nr 2

195-200

PL

Rozwój technologiczny oraz coraz większe obciążenia eksploatacyjne, jakim poddane są elementy konstrukcyjne maszyn i urządzeń przemysłowych, wymuszają rozwój materiałów kompozytowych składających się z metalicznej osnowy metalu lub stopu i małych cząstek fazy niemetalicznej. Osadzenie cząstek materiału ceramicznego w metalowej osnowie pozwala często uzyskać powłoki kompozytowe o lepszych właściwościach od powłok metalowych. Zwykle jako osnowę stosuje się nikiel lub inne żelazowce, a cząstki SiC lub Al2O3 jako zbrojenie. W pracy przedstawiono wyniki badań korozyjnych powłok stopowych Ni-5%Al i kompozytowych Ni-5%Al-Al2O3, które zostały nałożone na podłoże stalowe (stal C45) metodą natryskiwania płomieniowego. Objętościowe stężenie tlenku glinu w powłoce kompozytowej wynosiło 15, 30 i 45%. Badania korozyjne w środowisku 0,01 M H2SO4 o temperaturze otoczenia wykonano metodą potencjodynamiczną. Układ pomiarowy składał się z odtłuszczonej acetonem próbki o powierzchni 1 cm2, elektrody pomocniczej wykonanej z platynowanego tytanu oraz z nasyconej elektrody kalomelowej. Krzywe polaryzacji otrzymano w wyniku zmiany potencjału w zakresie š150 mV od potencjału korozyjnego. Szybkość zmiany potencjału wynosiła 10 mV/min. Jako pierwszą rejestrowano krzywą katodową, a następnie krzywą anodową. Z wyników pomiarów wyznaczono gęstości prądu korozyjnego. Przed pomiarem próbki poddano półgodzinnej ekspozycji w środowisku korozyjnym. Roztwór kwasu siarkowego był mieszany. Stwierdzono pozytywny wpływ cząstek tlenku glinu na odporność korozyjną powłok dyspersyjnych. Powłoki kompozytowe Ni-5%Al-Al2O3 mogą być stosowane jako ochronne.

EN

The progress in technology is often determined by increase in reliability of constructions and machines. Therefore, new materials are permanently looked for, what has resulted in the past in development of composite materials. The dispersed coatings consist of metallic matrix (metals and their alloys) and small non-metallic particles. The deposition of ceramic particles simultaneously with metallic matrix leads often to composite coatings possessing properties much better than those of metallic coating. The nickel and, less often, other iron group elements are usually used as a matrix, and SiC and Al2O3 as tough particles. The metallic alloy Ni-5%Al and composite Ni-5%Al-Al2O3 coatings were investigated. These coatings were obtained by flame spraying. The coatings were prepared on the carbon steel C45. The volumetric contents of aluminium oxide in composite coatings numbered 15, 30 and 45%. The corrosion tests were performed by potentiodynamic technique. The specimen of 1 cm2 surface was rinsed with acetone, and then put into the cell, in which the anode made of platinised titanium and reference saturated calomel electrode were also immersed in 0.01 M H2SO4 at ambient temperature. The solution was constantly stirred. The polarization curves were obtained at a 10 mV/min rate of potential shift, within the region from stationary potential after 0.5 hour of pre-exposure in the electrolyte. As the first the cathodic curve, and then anodic curve were recorded. The corrosion current was determined. Positive effects of presence of alumina particles on corrosion behaviour of such coatings have been observed. The increasing corrosion resistance in presence of Al2O3 has been observed and attributed to the barrier effect of ceramics, which does not conduct the electrical current. The composite coatings Ni-5%Al-Al2O3 can be used as corrosion resistant.

18

Charakterystyka korozyjna powłok natryskiwanych cieplnie na stop magnezu AZ31

Pokhmurskii V., Sydorak I., Student M., Czerwinska N., Wielage B., Pokhmurska H.

Inżynieria Powierzchni

|

2008

|

nr 1

22-26

PL

Zbadano właściwości korozyjne powłok natryskiwanych cieplnie na stop magnezu AZ31. Powłoki z czystego aluminium i stopu AlSi5, natryskano płomieniowo i łukowo. Mając na względzie fakt, że stopy magnezu, a także warstwy aluminiowe mają małą odporność na zużycie przez tarcie, dla jej podwyższenia przetapiano je laserowo z jednoczesnym wprowadzeniem cząstek dyspersyjnych z SiC. Stwierdzono, że odporność na zużycie przez tarcie powłok ze stopu magnezu AZ31 istotnie wzrasta po dodaniu węglika krzemu. Natryskiwanie cieplne aluminium i jego stopu AlSi5 istotnie podnosi odporność korozyjną stopu AZ31 w wodzie destylowanej. Cząstki dyspersyjne SiC w zmodyfikowanej powłoce praktycznie nie pogarszają jej odporności korozyjnej.

EN

Corrosion behavior of AZ31 magnesium alloys surface layers were studied. Pure aluminum and AlSi5 alloy coatings were deposited by means of flame and arc sprayed methods. Taking into account that magnesium alloys as well as aluminum coatings are of low wear resistance to improve this some of the coatings were laser treated and dispersive SiC particles were introduced in. It was found that wear resistance of coatings AZ31 magnesium alloys is highly improved by adding SiC. Thermal sprayed aluminum and its AlSi alloy highly improve corrosion resistance AZ31 alloy in distilled water. Dispersive SiC particles practically do not influence negatively on corrosion resistance of modified coatings.

19

Wytwarzanie oraz własności tribologiczne powłok z tworzyw sztucznych

Sadowski M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

2005

|

Z. 82

135-139

PL

W technologii wytwarzania powłok tworzywa sztuczne odgrywają bardzo ważną rolę. Chronią powierzchnie przed szkodliwym działaniem czynników korozyjnych oraz nadają im pożądane własności, np. tribologiczne, antykorozyjne. Istnieje wiele sposobów, którymi można nakładać powłoki. Należą do nich m.in. natryskiwanie płomieniowe, bezpłomieniowe czy fluidyzacja. Przedmiotem badań są powłoki z poliamidu 11 oraz trzy gatunki tworzyw sztucznych. Celem pracy jest ocena wybranych własności mechanicznych badanych syntetyków oraz powłok. Powłoki wykorzystane do badań zostały wytworzone metodą natrysku płomieniowego. Tworzywa i powłoki zostały przetestowane na testerach.

EN

The plastics play an important role in the technology of coatings' manufacturing. They protect surfaces against harmful action of corrosive environment and possess desirable tribological properties. A variety of coating methods have been developed. The coats made of polyamide. The evaluation of selected mechanical properties of the obtained coatings is the aim of the report. The coats were prepared by a flame spraying method. These kind of coatings are more durable than from obtaining another methods. The materials and coatings were tested on tester T-07 and T-09.

20

Odporność na zużycie natryskiwanych stali do pracy na zimno

Malec M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2003

|

z. 61 [202]

57-61

PL

Artykuł omawia możliwość i celowość zastosowania jednej z metod obróbki powierzchniowej - metodę natryskiwania cieplnego płomieniowego z dużą prędkością. Prezentowane są wybrane wyniki badań tak wykonanych powłok. Stwierdzono, ze można tak przedłużyć czas pracy narzędzi z powłokami wytwarzanymi tą metodą.