Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 20

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  natryskiwanie detonacyjne
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
The article compared the results of theoretical calculations with results of actual temperature measurements of detonation sprayed NiCrBSi powder heated by the impact of the detonation products stream. Theoretical distributions of temperature in the powder particle were calculated by the Finite Element Method FEM, using the COSMOS/M program algorithm. In the absence of the heat transfer equations in the solid state being in movement, which is influenced by dynamic heat wave, the conduction mechanism described by Fourier's law was adopted. Experimental temperature measurements as a function of the acceleration path length were conducted using an own construction two-channel pyrometric system. The obtained data confirmed good agreement between the results obtained using FEM calculations method and results of experimental measurements using the pyrometric devices.
PL
W artykule porównano wyniki obliczeń teoretycznych z wynikami rzeczywistych pomiarów temperatury proszku NiCrBSi natryskiwanego detonacyjnie nagrzewanego na skutek oddziaływania strumienia produktów detonacji. Teoretyczny rozkłady temperatury w cząstce proszku obliczano metodą elementów skończonych MES, wykorzystując algorytm programu COSMOS/M. Zbrakurównań opisujących wymianę ciepła w ciele stałym będącym w ruchu, na które oddziałuje dynamicznie fala cieplna, przyjęto mechanizm przewodzenia opisany prawem Fouriera. Doświadczalne pomiary temperatury w funkcji długości drogi przyśpieszenia prowadzono wykorzystując dwukanałowy układ pirometryczny własnej konstrukcji. Uzyskane dane potwierdziły dobrą zgodność pomiędzy wynikami otrzymanymi przy zastosowaniu obliczeń metodą MES, a wynikami pomiarów doświadczalnych wykorzystujących pomiary pirometryczne.
PL
W pracy przedstawiono zagadnienie metalizowania ceramiki z wykorzystaniem dwóch metod niskoenergetycznych (stanowiących twórczą adaptację znanych wcześniej metod do innego zastosowania), bazujących na podobnym mechanizmie powstawania połączenia, gdzie energia kinetyczna obracającego się ciała i energia kinetyczna cząstek w strumieniu natryskowym zostaje wskutek tarcia zamieniona na ciepło i dostarczona w określonej ilości, bezpośrednio do formowanego połączenia. Opisano również uwarunkowania formowania połączenia ceramika-metal w kontekście specyfiki dyfuzji w ceramice, jak i wpływu obciążeń mechanicznych na procesy dyfuzyjne w ceramice. Przedstawiono opracowane przez autora procesy metalizowania ceramiki z zastosowaniem metody detonacyjnej i tarciowej. Przeprowadzono szereg analiz numerycznych naprężeń formowanych w złączach jak i pól temperatury, ukierunkowanych na dobór parametrów procesów metalizowania, które następnie zweryfikowano doświadczalnie. Przedstawiono badania strukturalne uzyskanych powłok metalizacyjnych. Zaprezentowano opracowaną przez autora metodę pomiaru naprężeń własnych w powłokach metalizacyjnych opartą na pomiarach krzywizny wygięcia układu podłoże-powłoka. Zaprezentowano przykład zastosowania opracowanej powłoki metalizacyjnej do połączeń lutowanych ceramika-stal.
EN
This paper presents the problem of metallization of ceramic using two low-energy methods (creative adaptation of known methods for other uses), based on a similar mechanism of joint formation, where the kinetic energy of friction and detonation wave is directly transformed into heat and delivered in a specified amount directly to the created joint. It also describes the conditions of formation of ceramic-metal joints in the context of diffusion characteristics in the ceramic and the influence of mechanical loads on diffusion processes in ceramic. Developed by the author, the two ceramic metallization processes using the detonation and friction methods have been presented. A series of numerical analyses of stresses and temperature fields formed in the joints have been conducted, aimed at the selection of metallization parameters, and experimentally verified. Structural investigations of the obtained metallized coatings have been shown. The method developed by the author for measuring residual stresses in metallized coatings based on curvature measurements of the substrate-coating system has been described. An example of application of the developed metallized coating to brazed ceramic-steel joints has been attached.
3
Content available remote Natryskiwanie detonacyjne powłok WC-Co na spieki kobaltowe
EN
A new method of manufacture of the metallic/diamond sandwich segments has been developed consisting in application of homogenous WC/Co coatings on the segment side facets by means of the gas detonation method.
PL
Opracowano nową metodę wytwarzania segmentów metaliczno-diamentowych typu sandwich, polegającą na nałożeniu na boczne powierzchnie segmentów jednorodnych powłok WC-Co metodą gazodetonacyjną, co spowoduje wytworzenie warstwy powierzchniowej o podwyższonej odporności na zużycie ścierne, które powinno zapewnić siodłowy profil zużycia segmentów podczas pracy piły. Uzyskane powłoki badano przez: obserwację mikrostruktury, analizę punktową, liniową za pomocą mikroskopu skaningowego, analizę składu fazowego. Wykonano pomiary mikrotwardości, badanie przyczepności powłok do podłoża, badanie odporności powłok na zużycie ścierne.
PL
W pracy przedstawiono analizę wpływu czynników strukturalnych na przyczepność gazodetonacyjnych powłok intermetalicznych na osnowie fazy FeAl mierzoną w teście na odrywanie. Powłoki FeAl natryskiwano z proszków fazowych w ustalonych warunkach dobranych we wcześniejszych badaniach pod kątem uzyskiwania wysokiej wytrzymałości adhezyjnej systemu powłokowego, bezpośrednio na stalowe podłoże. Analizowano skład chemiczny, stopień utlenienia i udział porowatości stosując techniki XRF, FE-SEM, ilościową analizę obrazu i tomografię komputerową, natomiast przyczepność powłok oceniano w teście na odrywanie (TAT). Stwierdzono prostą zależność pomiędzy zawartością tlenu w materiale powłoki i porowatością oraz odwrotną relację pomiędzy stopniem utlenienia i porowatością a wytrzymałością adhezyjną powłoki. Szczególnie intensywne obniżanie wytrzymałości adhezyjnej występuje już przy wzroście porowatości do poziomu nie przekraczającego 0,5% objętości powłoki.
EN
Analysis of structure and properties of FeAl type intermetallic coating sprayed with HVOF method on steel substrate was done in as-sprayed conditio and after additional 10-hours lasting heating at 750 or 950°C in air. An important influence of Al2O3 oxide films on thermal stability of phase building and coating structure was stated. Despite of slight growth of chemical homogeneity of FeAl coating after thermal treatment at 750°C/10 h a distinct rise of hardness was measured securing its good mechanical integrity. Heating at 950°C/10 h causes a visible decrease of coating hardness but the presence of stable Al2O3 oxide films protects a further dynamic oxidation of coating material at such level of temperature, in air atmosphere.
PL
W pracy przedstawiono wpływ parametrów natryskiwania detonacyjnego na proces formowania struktury powłoki intermetalicznej typu Fe-Al. Uwzględniono istotne czynniki technologiczne decydujące o charakterystyce energetycznej produktów detonacji. Analizując rozwój zachodzących procesów cieplnych i dynamicznych, określono warunki transportu cząstek proszku w strumieniu produktów detonacji i przy zderzeniu z podłożem. Na podstawie wyników badań SEM, TEM, EDS i tomografii komputerowej podjęto próbę wyjaśnienia mechanizmu formowania mikrostruktury intermetalicznej powłoki w określonych warunkach natryskiwania detonacyjnego.
EN
An influence of detonation gun spraying parameters on the process of forming of Fe-Al type intermetallic coatings was presented in the paper. Important technological parameters resulting kinetic and thermal characteristics of gas detonation products were taken into consideration and very important influence of powders particles velocity at the moment of particle-base material collision was stated. On the basis of SEM, TEM, EDS and computer-aided tomography testing results an attempt of analysis Fe-Al type intermetallic coating formation during D-gun spraying was undertaken.
EN
The microstructure of detonation gaseous sprayed (DGS) transition layers of Ni(Al), Ni(Cr) and subsequent coating of Fe-Al intermetallic phases deposited on the 045 steel were studied in the paper using transmission electron microscopy. In order to identify phases in the particular interlayers the selected area electron diffraction (SAED) and an energy dispersive X-ray microanalysis (EDX) were applied. It was found that the Ni(Al) interlayer contained basically pure nickel with a small fraction of NiAl phase. The Al based amorphous phase was also observed its area in the form of bands. The Ni(Cr) interlayer basically contained Ni-rich small grains. Pure chromium in the Ni matrix appeared in the vicinity of Fe-Al coating in the shape of bow-like bands, parallel to the coating. The boundary between the Ni(Cr) layer and the Fe-Al coating revealed abrupt decrease of the Ni content in the coating at simultaneous rapid increase of the Fe amount. Improper Al/Cr ratio within the Ni matrix seems to be responsible for the formation of Al-oxides and the bands of almost pure Cr and Ni(Cr) layers and resulting decrease of interlayer adherence.
PL
W pracy analizowano mikrostrukturę złożonej budowy wielowarstwy składającej się z podłoża ze stali węglowej 045 oraz osadzonych detonacyjnie (DGS) na niej warstw pośrednich Ni(Al) i Ni(Cr) oraz powłoki faz międzymetalicznych typu Fe-Al. W celu identyfikacji faz powłoki i warstw pośrednich zastosowano techniki badawcze: dyfrakcji elektronowej (SAED) oraz analizy składu chemicznego faz (EDX) w transmisyjnym mikroskopie elektronowym. Stwierdzono, że warstwa Ni(Al) zawiera przede wszystkim prawie czysty nikiel z małym udziałem fazy NiAl. Oprócz tego w obszarze ziaren Ni występowała faza amorficzna w postaci pasm oparta na Al i O. Obecność niewielkich rozmiarów ziaren bogatych w nikiel stwierdzono również w warstwie Ni(Cr), wewnątrz których znajdowały się pasma czystego chromu. Granica pomiędzy Ni(Cr) oraz powłoką Fe-Al wykazywała gwałtowny spadek zawartości niklu przy jednoczesnym silnym wzroście żelaza. Obecność tlenków aluminium oraz pasm bogatych w chrom wynikała z niewłaściwych proporcji Al/Cr podczas przygotowania wielowarstw i wpływała negatywnie na ilość mikropęknięć i porów oraz wynikającą z tego adhezję pomiędzy poszczególnymi warstwami.
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.
8
Content available remote TEM Microstructure of Fe-Al Coatings Detonation Sprayed Onto Steel Substrate
EN
The microstructure analysis of Fe-Al intermetallic coating deposited by detonation-gaseous spraying (DGS) on the 045 carbon steel substrate was presented in the paper. The microstructure was investigated using scanning (SEM) and transmission (TEM) electron microscopy, as well as selected area electron diffraction (SAED) techniques. The chemical concentration in microareas was revealed using the energy dispersive X-ray (EDS) spectroscopy technique. The TEM technique was applied to the analysis across the coating as well as close to the coating/substrate interface. The vicinity of the substrate was composed of an amorphous phase and columnar crystals as a result of rapid solidification of the partially melted FeAl powder. The Fe3Al phase was identified inside the coating, while at its surface Fe2Al5, Fe3Al and FeCrAl phases were found. Their occurrence and also the FeAl2O4 phase and aluminium oxide were confirmed by the X-ray diffraction method.
PL
W pracy przedstawiono analizę mikrostruktury powłoki międzymetalicznej faz typu Fe-Al naniesionej przez natryskiwanie detonacyjno-gazowe (DGS) na podłoże ze stali węglowej 045. Analizę tą przeprowadzono na podstawie badań metodą skaningowej (SEM) i transmisyjnej mikroskopii elektronowej(TEM). Metodą TEM analizowano budowę powłoki zarówno w głębi jak i w pobliżu granicy z podłożem. W sąsiedztwie podłoża stwierdzono fazę amorficzną oraz kryształy kolumnowe jako rezultat szybkiego krzepnięcia nadtopionej części proszku FeAl. W głębi powłoki zidentyfikowano fazy Fe3Al, zaś na jej powierzchni fazy Fe2Al5 i Fe3Al oraz FeCrAl. Występowanie tych faz oraz FeAl2O4 i tlenku glinu potwierdzono metodą dyfrakcji rentgenowskiej.
EN
The microstructure of transition layers of Ni(Al) - pure Ni with Al and NiAl particles as well as Cr(Ni) - pure Cr in the Ni matrix, occurred between the coating of Fe-Al type intermetallic phases and the 045 carbon steel substrate was analysed in the present work. The investigations were aimed at the adherence of transition layers and the outer coating deposited with the detonation-gas spraying. The structure was examined using the methods of scanning (SEM) and transmission electron (TEM) microscopies as well as the analysis of chemical composition in microareas (EDS). Silica grains at the boundary of the substrate and the layer of Ni(Al), aluminium oxide at the boundary and inside the Ni(Al) layers, an Al based AlNiOx phase, columnar crystals at the boundary of the coating of Fe-Al type phases and an adjacent Cr(Ni) layer were observed. The results were discussed in reference to earlier examinations of bending strength considering cracking and delamination of the coating off the substrate. They were then compared with the state of the boundary between the coating and the steel substrate analysed in former works. It seems, that the substrate boundary free from silica inclusions and the prevention of the formation of aluminium oxides at the boundary of transition layers and the substrate should improve the adherence of the whole multi layer and the coating.
PL
W pracy poddano analizie mikrostrukturę warstw pośrednich: Ni(Al) - czystego niklu z cząstkami Al i faz NiAl oraz warstwy Cr(Ni) - chromu w osnowie Ni, występujących pomiędzy powłoką faz międzymetalicznych typu Fe-Al i podłożem ze stali węglowej 045. Badania wykonano z punktu widzenia przyczyn przyczepności warstw pośrednich i powłoki zewnętrznej, naniesionych przez natryskiwanie detonacyjno-gazowe DGS. Analizę struktury przeprowadzono na podstawie badań metodą skaningowej (SEM) i transmisyjnej mikroskopii (TEM) elektronowej oraz analizy składu chemicznego w mikroobszarach (EDS). Stwierdzono wystąpienie ziaren krzemionki na granicy podłoża z warstwą Ni(Al), obecności ziaren tlenku glinu na granicy i wewnątrz warstw Ni(Al) oraz fazy na bazie glinu AlNiOx i kryształów kolumnowych na granicy powłoki faz typu Fe-Al oraz warstwy Cr(Ni) chromu do niej przylegającej. Wyniki badań mikrostruktury dyskutowano w odniesieniu do rezultatów wcześniejszych pomiarów wytrzymałości na zginanie w aspekcie pękania powłoki oraz delaminacji podwarstwy od podłoża. Porównano je także do stanu granicy powłoki z podłożem stalowym dokonanych w poprzednich pracach. Jest prawdopodobne, iż granice podłoża pozbawione wtrąceń krzemionki oraz zapobieżenie tworzeniu tlenków glinu na granicy warstw pośrednich i podłoża powinno poprawić przyczepność całej multiwarstwy i powłoki.
10
Content available remote Możliwości natryskiwania UDDP + Ni na stal 17CrNiMo6
PL
Omówiono możliwości zastosowania proszków UDDP [Ultra Dispersed Diamond Powders}, powstałych na skutek wysokoenergetycznej syntezy uzyskanej przez mieszanie i detonację materiału węglowego i materiału wybuchowego. Proszek o wielkości cząstki ok. kilku nanometrów został galwanicznie pokryty niklem, zmieszany z proszkiem NiCrBSiW, a następnie natryskiwany detonacyjnie na powierzchnię ze stali 17CrNiMo6. Grubość warstwy natryskiwanej wynosiła ok. 100 mikrometra. Badaniami objęto mikrostruktury na zgładach metalograficznych i strefy pośrednie pomiędzy powłoką i powierzchnią. W celu zbadania odporności warstw na zużycie wykonano próby tarcia metodą 3 wałeczki-stożek. Na badania składało się wykonanie prób pod dwoma różnymi obciążeniami: 50 MPa i 400 MPa. Jako smar zastosowano olej SAE 15, podawany z prędkością 30 kropli na minutę. Wyniki zaprezentowano w postaci wykresów Lorenza.
EN
The article discusses possible applications of UDDPs (Ultra Dispersed Diamond Powders) produced through high-energy synthesis obtained by mixing and detonation of coal material and explosive material. The powder, with particle size of approx. several nanometers, was galvanic nickel-plated, mixed with NiCrBSiW powder, then detonation sprayed on 17CrNiMo6 steel surface. Approximate thickness of sprayed layer was 100 micrometer. Tests covered microstructures on metallographic specimens and intermediate layers between coating and surface. To verify wear resistance of the layers, a friction test was conducted in the 3 rollers - cone system. The experiment involved performance of tests under two different loads: 50 MPa and 400 MPa. SAE 15 oil was used as lubricant, applied at 30 drops per minute. Results are presented as Lorenz curves.
PL
Przedstawiono wybrane wyniki analizy numerycznej naprężeń własnych w wybranych modelach powłok tytanowych i kompozytowych nanoszonych na podłoże ceramiki AI2O3 metodą natryskiwania detonacyjnego. Przedstawiono wybrane mikrostruktury powłok metalowych pokrywających ceramikę. Omówiono rozkład naprężeń własnych w zależności od wybranych wariantów właściwości nałożonych powłok. Opisano wpływ poszczególnych czynników technologicznych na stan naprężeń własnych. Sformułowano zalecenia warunków technologicznych procesu natryskiwania pod kątem uzyskania określonych właściwości użytkowych natryskiwanych powłok.
EN
The paper presents the results of numerical modeling of residual stresses in selected models of titanium and composite coatings produced on the AI2O3 substrate by the D-Gun spraying method. The residual stress distribution in analyzed coatings has been calculated for different coating configurations. This allowed to specify requirements necessary to lower the stress gradients on the coating-substrate interface. The effect of various coating parameters on the residual stresses has been discussed together with the microstructure of produced titanium layer.
12
EN
The morphology of Fe-Al type intermetallic coatings produced by detonation spraying on a 045 steel substrate was described based on the microstructure analysis using transmission electron microscopy (TEM), and selected area electron diffraction (SAED) techniques as well as an analysis of chemical composition in microareas (EDS). The TEM was useful in establishing the coating structure in the vicinity of the interface between the substrate and the coating up to the depth of 10 m. Starting from the boundary with the substrate, an amorphous phase (A), then columnar crystals (CC) followed by crystalline grains of Fe3Al were observed. Farther on, the amorphous phase again and grains of the FeAl2 phase were localized. The Fe2Al5 and Fe3Al phases lay close to the coating surface. The phase transformations were completed with calorimetric analysis, which showed heat effects typical for magnetic transformations and ordering. The results indicated to the mechanism of coating formation which consisted in partial melting of the Fe-Al starting powders and the formation of the amorphous phase, unidirectional solidification of the columnar phases and the deposition of the remaining not melted Fe-Al powder. Next, partially melted material was deposited.
PL
W pracy przedstawiono morfologię struktury powłoki faz typu Fe-Al. naniesionej przez natryskiwanie detonacyjne na podłoże ze stali węglowej 045. Morfologie opisano na podstawie analizy mikrostruktury metoda transmisyjnej mikroskopii elektronowej(TEM), dyfrakcji elektronowej (SAED) oraz analizy składu chemicznego w mikroobszarach (EDS). Badania przemian fazowych uzupełniono analizą kalorymetryczną. Metodą TEM ustalono budowe części powłoki w pobliżu granicy powłoka/podłoże do odległości ok.10 m. W bezpośrednim sąsiedztwie granicy z podłożem zaobserwowano fazę amorficzną (A) oraz kryształy kolumnowe (CC), następne ziarno krystaliczne składające się z fazy Fe3Al. Dalej faze amorficzna i ziarno fazy FeAl2. W pobliżu powierzchni powłoki zidentyfikowano fazy Fe2Al5 i Fe3Al. Badania kalorymetryczne wykazały efekty przemian magnetycznych oraz uporządkowania. Wyniki analizy wskazują na mechanizm tworzenia powłoki polegajacy na nadtopieniu się częściowym wyjściowego proszku faz typu Fe-Al i tworzeniu fazy amorficznej, kierunkowym krzepnięciu faz kolumnowych oraz osadzaniu pozostałości nie stopionego ziarna Fe-Al. Dalej osadza się następne, częściowo nadtopione ziarno.
13
Content available remote Detonation sprayed coatings Al2O3-TiO2 and WC/Co on ADI investment castings
EN
Austempered Ductile Iron ADI posses many mechanical properties thanks them became competitive for many ferrousand nonferrous materials, for example for steels and aluminium alloys. These properties are somewhat limited in a couple of areas. One of them is instability of mechanical properties of ADI in high temperature caused by the separating processes over 400°C in this material. The research shown in this article proposes the detonation gun spraying method which could solve this problem. This article shows the technology of acquiring coatings Al2O3-TiO2 and WC/Co detonation sprayed on the base made of austempered ductile iron EN-GJS-800-8 grade. Produced material was the subject of measuring light and electron microscopy. Research results show that sprayed coatings may have thickness form few to several hundreds of micrometers, micro hardness of Al2O3-TiO2 coating can have values up to 900HV0,1 and for coatings WC/Co up to 1400HV0,1. This article shows also results of the abrasive wear tests. It was found that surface layer of the austempered ductile iron was hardened as a result of spraying process. This article also presents the results of the coating morphology tests, performed in the zone of connection between coating and base.
PL
Żeliwo sferoidalne ausferrytyczne ADI posiada wiele właściwości mechanicznych, dzięki którym stało się konkurencyjne dla wielu materiałów żelaznych i nieżelaznych, np. stali i stopów aluminium. Bardzo dobre właściwosci mechaniczne żeliwa ADI są jednak ograniczone w pewnych zakresach. Wadą żeliwa ADI jest niestabilność jego właściwości mechanicznych spowodowane zachodzeniem procesów wydzieleniowych powyżej 400°C. Uniemożliwia to eksploatacje tego materiału w podwyższonych temperaturach. Niniejsza praca proponuje metodę natryskiwania detonacyjnego jako rozwiązanie tego problemu. W artykule przedstawiono technologie otrzymywania powłok Al2O3-TiO2 i WC/Co natryskiwanych detonacyjnie na podłoże z żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego gatunku EN-GJS-800-8. Powłoki natryskiwane detonacyjnie charakteryzują się wysoką odpornością na zużycie i wysoką temperaturę, odpornością na korozje, wysoka twardością, małą porowatością oraz dużą adhezją i kohezją. Wytworzony materiał poddano badaniom mikroskopii świetlnej i elektronowej. W wyniku badań stwierdzono, że nałożone powłoki w zależności od warunków procesu mogą mieć grubość od kilku do kilkuset mikrometrów, mikrotwardość dla powłoki tlenkowej do 900HV0,1 oraz dla powłoki węglikowej do 1400HV0,1. Przedstawiono również wyniki badań odporności na zużycie przez tarcie. Stwierdzono umocnienie warstwy wierzchniej żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego wywołanego procesem natryskiwania. Przedstawiono wyniki badań morfologii powłoki, strefy połączenia powłoka-podłoże.
PL
Przeprowadzono badania porównawcze mikrostruktury w strefie pośredniej powłoka (WC/Co)-podłoże stal Ni27Ti2AlMoNb o strukturze austenitycznej i martenzytyczno – austenitycznej. Przemysłowe warunki wytwarzania powłok powodowały zmiany w strukturze i składzie chemicznym tej strefy. Z powłoki do podłoża i w kierunku przeciwnym nastąpiło przemieszczenie i dyfuzja pierwiastków stopowych.
EN
The comparative research of the microstructures in the intermediate zone, between WC/Co coating and the N27Ti2AlMoNb steel base, with the austenite and austenite-martensite structures, were performed. The industrial conditions in manufacturing of the coatings caused changes to the structure and chemical composition of this zone. The transfer and diffusion of alloyed elements, from coating to base and in the opposite direction, occurred.
PL
Artykuł przedstawia wyniki badań powłok natryskiwanych detonacyjnie proszków typu DLC (Diamond Like Carbon ) na stal 17CrNiMo6. W procesie wykorzystano UDDP (Ultra Dispersed Diamond Powders), powstałe w wyniku wysokoenergetycznej syntezy uzyskanej przez mieszanie i detonację pewnej ilości materiału węglowego i materiału wybuchowego. Zastosowano proszek o wielkości cząstki ok. kilku nanometrów, który został galwanicznie pokryty niklem, a następnie zmieszany z proszkiem NiCrBSiW. Grubość warstwy natryskiwanej wynosiła ok. 100 žm. Badania składały się z obserwacji mikrostruktur na zgładach metalograficznych i stref pośrednich pomiędzy powłoką i powierzchnią. Aby zbadać odporność warstw na zużycie wykonano próby tarcia metodą 3-wałeczki-stożek. Badania tarcia prowadzono stosując dwa różne obciążenia: 50 MPa i 400 MPa. Jako smar zastosowano olej SAE 15, podawany z prędkością 30 kropli na minutę. Wyniki zaprezentowano w postaci wykresów Lorenza.
EN
Article presents results of investigations of the detonation sprayed Diamond Like Carbon /DLC/ coatings on 17CrNiMo6 steel surface. The UDDP - Ultra Dispersed Diamond Powders, obtained by means of the high-energy synthesis performed by mixing and detonation of some amount of carbon material with an explosive, were used for thermal spraying process. In experiments powder with particle size of a few nanometers was covered with nickel by plating, mixed with NiCrBSiW was used. Thickness of the sprayed layer was about 100ěm. Research comprised metallographic observations of microstructures and intermediate zones between coating and substrate. In order to examine the resistance to wear of coatings a friction test in 3-rollers-cone system was performed. Investigation procedure consisted of realization of the test under the two various loading conditions: 50MPa, and 400MPa. As a lubricant the SAE 15 oil, supplied at a rate of 30 drops per minute, was used. The results are presented in a form of Lorenz diagrams.
PL
Omówiono wybrane zagadnienia związane z możliwościami natryskiwania detonacyjnego powłok o strukturze amorficznej. Przedstawiono technologię natryskiwania powłok typu NiCrBSi oraz FeNiB pozwalającą na uzyskiwanie powłok o strukturze niekrystalicznej. Zaprezentowano wyniki badań metalograficznych samych powłok, strefy przejściowej powłoka-podłoże oraz warstwy wierzchniej stali, ulepszonej cieplnie, na którą nanoszono powłoki. Badania strukturalne prowadzone na mikroskopie optycznym zostały uzupełnione badaniami: dyfrakcji rentgenowskiej w celu określenia składu fazowego natryskanych powłok, mikroanalizy rentgenowskiej przeprowadzonej na mikroskopie skaningowym oraz pomiarami mikrotwardości faz występujących w powłokach oraz strefie przejściowej.
EN
Selected matters concerning the possibilities of the detonation spraying of amorphous structure coatings are talked over. Spraying technologies of the coatings type NiCrBSi and FeNiB, making possible to achieve the noncrystalline structure coatings, are presented. Results of the metallographic tests of coatings, base-material-coating layer interface zones and surface of the toughened steel coated with abovementioned method, are reported. Optical microscope examinations were complemented with the following studies: X-ray diffraction investigations, conducted in order to specify the phase composition of sprayed coatings; X-ray micro-analyses, performed by means of the SEM method, and measures of the microhardness of phases appearing in the coatings and the interface zones.
17
Content available remote Natryskiwanie detonacyjne metali na podłoża ceramiczne
PL
Przedstawiono wybrane wyniki badań oceny możliwości technologicznych natryskiwania detonacyjnego metali i intermetali na podłoża ceramiczne. Scharakteryzowano proces natryskiwania detonacyjnego. Przedstawiono wybrane struktury powłok metalicznych natryskanych na ceramikę. Omówiono właściwości natryskanych powłok, przedstawiono rozkłady twardości dla wybranych próbek. Sformułowano zalecenia warunków technologicznych procesu natryskiwania pod kątem uzyskania określonych właściwości użytkowych natryskanych powłok.
EN
The paper presents the selected investigation results of the D-gun spraying method applied to the deposition of metal and intermetal coatings on the ceramic substrates. The D-gun thermal spraying method has been characterized. The microstructure of deposited metallic coatings on the ceramic substrate has been presented. The obtained coatings has been also characterized by the their microhardness profile. The technology requirements of the D-gun spraying method has been developed taking into account the service properties of deposited coatings.
PL
W ostatnim czasie rozwój nowych technologii stosujących nanocząstki do wytwarzania makroelemntów stał się bardzo ważnym obszarem inżynierii materiałowej. Zmniejszenie wymiaru cząstek do skali nanometrycznej może powodować znaczne polepszenie takich właściwości makro-materiałów jak: twardość, odporność mechaniczna, odporność na zużycie i korozję. Ostatnie wyniki badań pokazują, że skonsolidowane nanomateriały posiadają lepsze właściwości eksploatacyjne: podwyższoną twardość i odporność mechaniczną w połączeniu z niskim współczynnikiem tarcia. W celu utrzymania nanometrycznych wymiarów ziaren materiału wyjściowego ważne jest zastosowanie odpowiednich metod konsolidacji (np. spiekanie materiałów litych lub nakładanie powłok poprzez natryskiwanie). Konwencjonalne techniki natryskiwania cieplnego: natryskiwanie plazmowe, natryskiwanie płomieniowe oraz natryskiwanie naddźwiękowe (HVOF- Hhigh Velocity Oxyfuel Spray) nie rozwiązują całkowicie tego problemu ponieważ w tych procesach następuje utlenianie materiałów w podwyższonych temperaturach. Natryskiwanie detonacyjne (DS) polega na nadaniu dużego przyspieszania cząstkom przy niskiej ich temperaturze. Niniejszy artykuł przedstawia nową technikę (DS) nakładania gęstych nanostrukturalnych powłok wolframowo-węglikowych/kobaltowych. Nałożoną powłokę nanostrukturalną poddano badaniom na: skaningowym mikroskopie tunelowym (STM) i spektroskopie elektronów Augera (AES) Wykazano, że technika DS pozwala na utrzymanie wyjściowej nanostruktury proszku. Testy tribologiczne i mechaniczne wykazały wysoką odporność powłoki na zużycie.
EN
Development of novel technologies for nanoparticles macro-applications has recently become a very important field in materials science, because the size reduction to nanometric scale could provide significant improvement in macro material properties: hardness, toughness, wear, and corrosion resistance. Recent research results have shown that consolidated nano-materials have significantly improved operating properties: increased hardness and toughness in conjunction with low friction coefficient. To reach these advantages, preservation of the nanometer grain sizes of the initial materials should be provided with applied consolidation methods (sintering of bulk materials or coating deposition by spraying). Conventional thermal spraying techniques (Plasma Spraying, Flame Spraying and HVOF) can not solve completely this problem due to considerable particle heating in spraying jet. Detonation Spraying (DS) is based on the principle of extremely high particles acceleration at low particle temperature. The present article presents novel DS technique to deposit dense nanostructured tungsten carbide/cobalt coatings. Deposited nanostructured coating was studied by modern technique for nanostructure research (Auger nanoprobe, Tunnel Microscopy, etc.). It was shown that DS technique allows to keep initial powder nanostructure. Tribological and mechanical trials have demonstrated high coating wear resistance and fracture toughness.
PL
W artykule pracy omówiono niektóre istotne aspekty formowania powłok natryskiwanych detonacyjnie w szczególności morfologie strefy przejściowej pomiędzy powłoką a podłożem. Przedstawiono wpływ wybranych parametrów technologicznych na zmianę prędkości strumienia natryskowego formowanego energią spalania detonacyjnego gazowych mieszanin wybuchowych. Pomiary prędkości strumienia natryskowego przeprowadzono dla dróg akceleracji proszku w zakresie o 110 mm do 710 mm. Do badań wykorzystano stanowisko oparte na technikach pirometrycznych. Zaprezentowano wyniki pomiarów prędkości cząstek proszku NiCrBSi. Omówiono i zilustrowano wpływ prędkości cząstek na zjawiska występujące w strefie pośredniej powłoka -podłoże.
EN
In the paper are presented same aspects of forming layer by detonation spraying method. Particularly morphology of intermediate zone sprayed layer -substrate is showed. The influence selected technological parameters on changes of powder flux velocity formed by detonation energy of explosive gases are stated. Measurements of powder flux velocity were for different acceleration distances from 110m to 710mm. For measure the velocity of powder pyrometers equipment was used. Powder NiCrBSi type was investigated. Influence of powder velocity on structure changes in intermediate zone obtained by detonation spraying were presented and discussed.
PL
W pracy opisano wyniki tribologicznych badań powłok metalicznych natryskiwanych metodą detonacyjną. Badaniom poddano powłoki węglika wolframu, węglika chromu oraz tlenku aluminium. Powłoki, natryskiwane na cylindryczną część próbki imitującej czop łożyska, poddano tarciu po powierzchni wycinka panwi ze stopu łożyskowego. Stwierdzono, że największą odporność na zużycie ma powłoka węglika chromu, współpracująca ze stopem łożyskowym na osnowie miedzi. Badania spektrofotometryczne dowiodły, że warstwa wierzchnia panwi wzbogaca się w węgiel przechodzący selektywnie z węglika chromu, stwierdzono też selektywne przenoszenie miedzi do ww. powłoki węglika chromu. Wysunięto hipotezę, że duża trwałość skojarzenia węglik chromu stop łożyskowy jest wynikiem, w określonej mierze selektywnego przenoszenia węgla i miedzi, co zmniejsza opór tarcia.
EN
The paper presents the results of tribologic investigations of metallic coatings sprayed with detonation method. Coatings made of tungsten carbide, chromium carbide and aluminium oxide were examined. These coatings sprayed on cylindrical part of a sample, imitating bearing pivot, were subjected to friction process with a bearing metal surface of a part of bearing. It was stated that the highest wear resistance has the coating made of chromium carbide, operating with copper-based bearing metal layer. Spectrophotometric investigations showed that such a bearing surface layer is enriched with carbon that is selectively transferred from chromium carbide and copper is selectively transferred into chromium carbide coating. It was found that durability of chromium carbide and bearing metal joint is the result of selective transfer of carbon and copper what reduces frictional resistance.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.