Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The influence of selected plasma spraying parameters on microstructure and porosity of molybdenum coating

Kubaszek Tadeusz, Zgódka Patrycja, Słyś Anita, Góral Marek, Drajewicz Marcin

Ochrona przed Korozją

|

2022

|

nr 10

321--315

EN

Thermal sprayed molybdenum coating is widely used to decrease friction coefficient of machine components. Currently, many methods are used to fabricate it on steel substrate, e.g. arc spraying, plasma spraying, flame spraying and supersonic spraying. The article presents a preliminary study on the influence of basic plasma spraying parameters using an A60 plasma torch on thickness and porosity of molybdenum coating. The investigated basic parameters were: plasma gasses flow rate (Ar/H2 ratio: 64/7, 67/4, 61/10 NLPM, normal liters per minute), power current (550, 650, 750 A) and powder feed rate (10, 20, 30 g/min) was established. The obtained results showed that the A60 plasma torch could be used to deposit molybdenum coatings with the thickness achievable by other similar plasma spraying equipment. However, the porosity of deposited molybdenum coatings were higher than that obtained by other thermal spraying processes such as HVOF.

PL

Powłoki molibdenowe są powszechnie wykorzystywane w celu zmniejszenia współczynnika tarcia elementów maszyn. Obecnie stosowanych jest wiele metod natryskiwania cieplnego do wytwarzania takich powłok na podłożu stalowym, m.in.: natryskiwanie łukowe, plazmowe, płomieniowe i naddźwiękowe. W artykule przedstawiono wyniki wstępnych badań nad wpływem podstawowych parametrów natryskiwania plazmowego z użyciem palnika plazmowego A60 na grubość i porowatość powłok molibdenowych. Podstawowymi analizowanymi parametrami były: natężenie przepływu gazów plazmotwórczych (wartości natężenia przepływu Ar/H2: 64/7, 67/4, 61/10 NLPM), natężenie prądu palnika (550, 650, 750 A) oraz natężenie podawania proszku (10, 20, 30 g/min). Uzyskane wyniki wskazują, że zastosowanie palnika plazmowego typu A60 pozwala na uzyskanie powłok molibdenowych o porowatości i grubości zbliżonej do tych, które charakteryzują powłoki wytwarzane za pomocą innych podobnych systemów do natryskiwania plazmowego, jednak porowatość uzyskanych powłok molibdenowych jest wyższa od wytwarzanych w innych procesach natryskiwania cieplnego, np. naddźwiękowego HVOF.

2

Natryskiwane metodą APS powłoki hydroksyapatytowe do zastosowań w implantologii

Dudek Agata

Ochrona przed Korozją

|

2022

|

nr 6

182--185

PL

Ze względu na możliwe zastosowanie biodegradowalnych implantów ze stopów magnezu w ortopedii oraz w celu zwiększenia ich odporności na korozję można pokryć ich powierzchnię bioaktywnymi powłokami, np. hydroksyapatytowymi. W pracy zaproponowano wprowadzenie modyfikacji w zakresie natryskiwanych plazmowo metodą APS (atmosferic plasma spraying) powłok hydroksyapatytowych, polegającej na zastosowaniu dodatku 20% wag. ceramiki YSZ (yttria stabilized zirconia). Analizowano morfologię oraz mikrostrukturę powłok za pomocą mikroskopu cyfrowego KEYENCE VHX-7000, a także grubość – miernikiem Testan DT-20 AN 120 157 oraz skład fazowy – z użyciem dyfraktometru Seifert T-T. W celu potwierdzenia możliwości zastosowania powłok w implantologii przeprowadzono badania odporności korozyjnej w symulowanym płynie ustrojowym, odwzorowującym warunki ludzkiego organizmu.

EN

Taking into account the potential use in orthopedics and obtaining an increase in corrosion resistance of biodegradable implants made of magnesium alloys, bioactive coatings, e.g. hydroxyapatite, can be applied to their surface. In this paper, a modification of the APS (atmosferic plasma spraying) plasma spraying method was proposed for hydroxyapatite coatings by adding 20% wt. YSZ ceramics (yttria stabilized zirconia). The morphology and microstructure of the coatings were analysed using the KEYENCE VHX-7000 digital microscope, thickness using the Testan DT-20 AN 120 157 meter and phase composition using a Seifert T-T diffractometer. In order to confirm the possibility of using coatings in implantology, corrosion resistance tests were carried out in a simulated body fluid mapping the conditions of the human body.

3

Research on optimizing spray parameters for Cr3C2 – NiCr coating created on alloy steel by plasma spraying technique

Dang Thao Xuan, Son Nguyen Hong, Cuong Pham Duc

Journal of Machine Engineering

|

2022

|

Vol. 22, No. 4

43--53

EN

In this work, Cr3C2-NiCr ceramic coating with NiCr content of 30% was created on E355 (St 52-3)/1.0060 alloy steel substrate by air plasma thermal spraying (APS) method. The adhesion, tensile strength of the coating were studied in relation to spray parameters including current intensity, powder feed rate, and stand-off distance according to experimental planning. Experiments were designed based on Central Composite Design method. The adhesion and tensile strength of the coatings were measured by a tensile-compression machine. Analysis of variance (ANOVA) were used to build regression functions expressing the relationship between each property and spray parameters. The experimental results showed that those spray parameters significantly influence the properties of the coating. ANOVA results indicated that the spray parameters have different influences for each coating properties. In addition, regression model of the properties gives prediction results very close to experimental results. The optimization problem was solved in order to achieve the maximum value of adhesion and tensile strength of the coating. Values of the spray parameters for Cr3C2 – NiCr coating to achieve the above criteria have been determined and proposed in this study.

4

Microstructure and selected properties of Ni-Cr-Re coatings deposited by means of plasma thermal spraying

Tobota Konrad, Chmielewski Marcin, Dusza Ján

Welding Technology Review

|

2020

|

R. 92, nr 5

15--23

EN

The article presents the results of research on plasma sprayed Ni-Cr-Re coatings. The substrate was 16Mo3 chromium-molybdenum steel used in the production of boilers. The coatings were sprayed with Oerlikon Amdry 4535 80% Ni, 20% Cr powder with 20-45μm granulation. 1% metallic rhenium was added to the base powder using a high energy ball milling method. Rhenium is a heavy, high-density metal. As an alloying addition, it improves the heat resistance of alloys, creep resistance and high temperature oxidation. Rhenium alloys are widely used in the energy and aviation industries as an alloying additive to prevent creep. Observations were made on an optical microscope and a SEM microscope. Hardness tests and optical surface testing with a profilometer were carried out.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad powłokami Ni-Cr-Re natryskiwanymi plazmowo. Podłoże stanowiła stal kotłowa chromowo-molibdenowa 16Mo3. Powłoki natryskiwano materiałem w postaci proszku Oerlikon Amdry 4535 80% Ni, 20% Cr o granulacji 20-45fμm. Do bazowego proszku dodano 1% metalicznego renu stosując metodę wysokoenergetycznego mielenia w młynie kulowym. Ren jest dodatkiem stopowym poprawiającym żarowytrzymałość stopów, odporność na pełzanie i utlenianie wysokotemperaturowe. Stopy z dodatkiem renu mają szerokie zastosowanie w przemyśle energetycznym i lotniczym. Przeprowadzono badania metalograficzne mikroskopowe, próby twardości oraz optyczne badanie powierzchni profilometrem.

5

Mechanical properties investigations of the plasma sprayed coatings based on alumina powder

Spyra Joanna, Michalak Monika, Niemiec Aneta, Łatka Leszek

Welding Technology Review

|

2020

|

R. 92, nr 4

17--23

EN

In this paper Al2O3 + 13 wt% TiO2 ceramic coatings manufactured by Atmospheric Plasma Spraying (APS) have been investigated. The commercial feedstock materials, Metco 6221 (top coat) and Amdry 4535 (bond coat) have been deposited on stainless steel coupons. The main goal of researches was to determine the influence of critical plasma spray parameters (CPSP) on structure and properties of the coatings. In present studies, the electrical power was a variable parameter. Coatings have been characterized in the terms of microstructure, topography, bond strength adhesion, fracture toughness and wear resistance. As a result, it was observed, that coatings sprayed with higher value of the electrical power exhibit higher mechanical properties due to better cohesion as well as higher melting degree.

PL

W artykule zbadano powłoki ceramiczne Al2O3 + 13% wag. TiO2 wytwarzane przez atmosferyczne natryskiwanie plazmowe (APS). Handlowe materiały wsadowe, Meteo 6221 (warstwa wierzchnia) i Amdry 4535 (warstwa wiążąca) zostały osadzone na próbkach ze stali nierdzewnej. Głównym celem badań było określenie wpływu krytycznych parametrów natrysku plazmowego (CPSP) na strukturę i właściwości powłok. W obecnych badaniach moc elektryczna była zmiennym parametrem. Powłoki scharakteryzowano pod względem mikrostruktury, topografii, przyczepności siły wiązania, odporności na pękanie i odporności na zużycie. W rezultacie zaobserwowano, że powłoki natryskiwane wyższą wartością mocy elektrycznej wykazują wyższe właściwości mechaniczne ze względu na lepszą spójność, a także wyższy stopień topnienia.

6

The microstructure and selected mechanical properties of Al2O3 + 3 wt.% TiO2 plasma sprayed coatings

Michalak Monika, Łatka Leszek, Sokołowski Paweł

Welding Technology Review

|

2019

|

R. 91, nr 6

39--45

EN

The Al2O3+TiO2 coatings are of the interest of surface engineering due to their high hardness and wear resistance but also increased toughness, when compared to pure Al2O3 ones. This article describes the deposition of Al2O3+3 wt.% TiO2 coatings by Atmospheric Plasma Spraying (APS) technique. The commercial AMI 6300.1 powder (-45 + 22 μm) was used as a feedstock. The 2k+1 spraying experiment, based on two variables, namely spray distance and torch velocity, was designed. The samples were characterized in the terms of morphology, microstructure, microhardness and roughness. It was observed that the shorter spray distance resulted in lower porosity, higher microhardness and lower roughness of coatings.

PL

Powłoki Al2O3+TiO cieszą się zainteresowaniem inżynierii powierzchni ze względu na wysoką twardość i odporność na zużycie ścierne przy jednocześnie zwiększonej odporności na kruche pękanie, w porównaniu z powłokami na bazie czystego Al2O3. W artykule opisano proces natryskiwania powłok Al2O3+3% wag. TiO2 metodą proszkowego natryskiwania plazmowego (APS). Jako materiał wsadowy wykorzystano komercyjnie dostępny proszek AMI 6300.1 (-45+22 μm). Zaprojektowano plan eksperymentu 2k+1, oparty na dwóch zmiennych - odległości natryskiwania i prędkości przesuwu palnika względem podłoża. Próbki charakteryzowano pod względem morfologii, mikrostruktury, mikrotwardości oraz chropowatości. Zaobserwowano, że zmniejszenie odległości natryskiwania pozwala uzyskać powłoki o mniejszej porowatości, większej twardości i niższej chropowatości.

7

Tribological Properties of Al2O3 + TiO2 Coatings Manufactured by Plasma Spraying

Łatka Leszek, Niemiec Aneta, Michalak Monika, Sokołowski Paweł

Tribologia

|

2019

|

nr 1

19--24

EN

In the paper the results of tribological, microscopic, and mechanical research of Al2O3 + TiO2 coatings manufactured by plasma spraying are presented. The feeding material was a powder Al2O3 + 13 wt.% TiO2 (Metco 6221, OerlikonMetco) with grain size – 45 ± 15 μm. The cylinder substrates made from stainless steel (X5CrNi18-10) had a diameter equal to 25 mm and 2 mm of thickness. The variable spray parameters were plasma torch velocity in terms of substrate and spray distance. The morphology of obtained coatings was tested by scanning electron microscope (SEM), and the microstructure was investigated by light optical microscopy (LOM) and SEM. The results of mechanical properties examinations revealed the dependence of the microhardness and fracture toughness on the spray parameters. Tribological examinations were made in the ball-on-disc mode in technical dry friction conditions. Two loads were used, 5 N and 10 N. Based on the carried out tests, it could be concluded that a shorter spray distance and a reduction of the torch velocity allows one to achieve a more compact structure, which is characterized by good adhesion at the coating-substrate interface (in range from 11 to 14 MPa) and good wear resistance.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań tribologicznych, mikroskopowych oraz mechanicznych powłok Al2O3 + TiO2 natryskanych cieplnie metodą plazmową. Materiałem na powłoki był proszek Al2O3 + 13% wag. TiO2 (Metco 6221, OerlikonMetco) o rozkładzie wielkości cząstek -45 ±15 μm. Jako podłoże zostały użyte krążki ze stali austenitycznej X5CrNi18-10. Zmiennymi parametrami procesu była prędkość przesuwania palnika plazmowego względem podłoża oraz odległość palnika od natryskiwanej powierzchni. Morfologię otrzymanych powłok badano przy pomocy skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM), natomiast badania mikrostruktury przeprowadzono przy użyciu mikroskopu świetlnego oraz SEM. Badania właściwości mechanicznych wykazały zależność twardości oraz odporności na kruche pękanie (KC) od zastosowanych parametrów natryskiwania. Badania tribologiczne wykonano w styku kula–tarcza w warunkach tarcia suchego (technicznie). Zastosowano obciążenie 5 N oraz 10 N. Na podstawie przeprowadzonych badań można wnioskować, że skrócenie odległości natryskiwania oraz zmniejszenie prędkości przesuwu palnika względem podłoża pozwala uzyskać zwartą strukturę, która charakteryzuje się dobrą przyczepnością na styku powłoka–podłoże (w zakresie od 11 do 14 MPa) oraz dobrą odpornością na zużycie ścierne.

8

A Comparison of Tribological Performances of Al2O3 and Al2O3 + 40 WT. % Tio2 Coatings Manufactured by Atmospheric Plasma Spraying

Niemiec Aneta, Michalak Monika, Łatka Leszek, Sokołowski Paweł

Tribologia

|

2019

|

nr 4

63--71

EN

In this paper, the results of tribological, microscopic and mechanical research of Al2O3 and Al2O3 + 40 wt.% TiO2 coatings manufactured by atmospheric plasma spraying (APS) were presented. The feedstock materials were Al2O3 (Metco 6103, Oerlikon Metco) and Al2O3 + 40 wt.% TiO2 (Metco 131VF, Oerlikon Metco) powders with the average grain size of 30 μm. The stainless steel (X5CrNi18-10) coupons had a diameter equal to 25 mm and 2 mm of thickness. The morphology and microstructure of obtained coatings were tested by scanning electron microscope (SEM). Then adhesion tests and tribological examinations by ball-on-disc (BoD) mode in technical dry friction conditions were carried out. During BoD testing, the load of 5 N was used. It was concluded that the Al2O3 coating was characterized by higher wear resistance and microhardness, but, at the same time, it was of lower fracture toughness than the Al2O3 + 40 wt.% TiO2 coating.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań tribologicznych, mikroskopowych oraz mechanicznych powłok Al2O3 oraz Al2O3 + 40% wag. TiO2, natryskanych metodą atmosferycznego natryskiwania cieplnego (APS). Materiałem na powłoki były proszki Al2O3 (Metco 6103, Oerlikon Metco) oraz Al2O3 + 40% wag. TiO2 (Metco 131VF, Oerlikon Metco) o średniej wielkości cząstek wynoszącej 30 μm. Jako podłoże zostały użyte krążki ze stali austenitycznej X5CrNi18-10 o średnicy 25 mm i grubości 2 mm. Morfologię i mikrostrukturę uzyskanych powłok oceniono przy pomocy skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM). Po określeniu przyczepności powłok wykonano badania tribologiczne w styku kula–tarcza w warunkach tarcia technicznie suchego. Zastosowano obciążenie 5 N. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że powłoki na bazie Al2O3 wykazują większą odporność na zużycie ścierne oraz wyższą mikrotwardość, ale jednocześnie mniejszą odporność na kruche pękanie (KIC) w porównaniu z powłokami na bazie Al2O3 + 40% wag. TiO2.

9

Influence of plasma spraying conditions on the microstructure and functional properties of WC-Cr-Ni metaloceramic layers

Kubaszek Tadeusz, Góral Marek, Różański Radosław, Szczepański Łukasz

Journal of Metallic Materials

|

2019

|

Vol. 71, no. 2

3--7

EN

The article presents the results of research on the impact of the conditions of plasma spraying on thickness and porosity, as well as the erosion resistance of WC-Cr-Ni metaloceramic coatings. It was shown that the selection of current intensity - 450 A and flow rate H2 = 5 dm3 /min and Ar = 68 dm3 /min allows obtaining a coating with a thickness of approx. 177 μm and low porosity < 6%. At the same time, this coating is characterised by the greatest hardness - 758 HV0.5, and the best erosion resistance at room and elevated temperature. The analysis of test results indicates that lower current and hydrogen content in the plasma stream do not ensure sufficient melting of the metallic matrix of the powder - Ni and Cr, and thus greater brittleness of the coating and its lower erosion resistance. It was also found that an increase in plasma stream energy due to an increase in torch current or hydrogen flow rate may cause tungsten carbide to decompose in the plasma stream - the phase affecting hardness and abrasion resistance.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu warunków natryskiwania plazmowego na grubość i porowatość, a także odporność erozyjną powłok metaloceramicznych typu WC-Cr-Ni. Wykazano, że dobór natężenia prądu - 450 A oraz natężenia przepływu H2 = 5 dm3 /min i Ar = 68 dm3 /min, umożliwia uzyskanie powłoki o grubości ok. 177 μm i małej porowatości < 6%. Jednocześnie powłoka ta charakteryzuje się największą twardością - 758 HV0.5, i najlepszą odpornością erozyjną w temperaturze pokojowej oraz podwyższonej. Analiza wyników badań wskazuje, że mniejsze natężenie prądu i zawartość wodoru w strumieniu plazmy nie zapewnia wystarczającego stopienia metalicznej osnowy proszku - Ni i Cr, a przez to większą kruchością powłoki i jej mniejszą odpornością erozyjną. Ustalono również, że zwiększenie energii strumienia plazmy na skutek wzrostu natężenia prądu palnika lub natężenia przepływu wodoru może powodować rozkład węglika wolframu w strumieniu plazmy - fazy decydującej o twardości i odporności na ścieranie.

10

The formation of pyrochlores during plasma spraying of REO and zirconia oxides powder mixture

Kubaszek Tadeusz, Nowak Wojciech J., Pędrak Paweł, Góral Marek, Rybus Kinga, Ślemp Karol

Journal of Mechanical and Energy Engineering

|

2019

|

Vol. 3, No 2

141--147

EN

The pyrochlores are the promising low-thermal conductive materials for Thermal Barrier Coatings applications. In present work the concept of pyrochlore formation during APS spraying of ZrO2 and ReO was analyzed. The specially prepared agglomerated mixtures of ZrO2 with Nd2O3, Yb2O3, Er2O3 and Gd2O3 oxides were plasma sprayed using A60 plasma torch on NiCoCrAlY-type bond coat. The influence of plasma gasses composition on coatings’ microstructure was investigated. The results of XRD phase analysis proved formation of pyrochlores from Gd2O3 +ZrO2 and Nd2O3+ZrO2 mixtures. The formation of Er4O12Zr3 from Er2O3+ ZrO2 mixture as well as Zr3Yb4 from Yb2O3+ ZrO2 powder was detected. The presence of pure rare earth oxides (REO) and zirconia oxides was observed in all types of sprayed coatings. The microstructural assessment showed differences in porosity and thickness of obtained ceramic coatings depending of type of REO oxides. The analysis of results showed that it is possible to obtain pyrochlore ceramic coatings from pure oxides mixture. The plasma energy was not efficient for full formation of pyrochlores, therefore the presence of pure oxides was observed.

11

Microstructure, wear and mechanical properties of plasma sprayed TiO2 coating on Al–SiC metal matrix composite

Dinesh Babu P., Prasannakumar B., Marimuthu P., Mishra R. K., Ram Prabhu T.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2019

|

Vol. 19, no. 3

756--767

EN

In the present study, the hard TiO2 coating was plasma sprayed on the Al/SiC composite substrate. The coating was characterised for microstructure, mechanical and tribological properties and compared with the substrate. The key findings from the present study are: (1) The lamellae structure of the coating contains semi and fully melted particles, round porosity without any evidence of spallation or delamination or un-melted particles and non-stoichiometric and oxygen deficient phases and shorter stand-off distance would be a probable reason for the occurrence of partial melted regions and porosity in the coating, (2) The coating has improved significantly scratch resistance, hardness, fracture roughness, friction coefficient and wear resistance of the substrate, and (3) mild abrasive wear is responsible for low wear loss in the coated sample whereas the combination of severe delamination wear and abrasive wear causes the considerable wear loss in the uncoated sample.

12

Odporność na korozję powłoki NiCrFeSi obciążonej cieplnie w atmosferze powietrza i w środowisku siarki

Orłowicz A. W., Mróz M., Tupaj M., Trytek A., Kupiec B., Radoń M., Jacek M.

Przegląd Spawalnictwa

|

2018

|

R. 90, nr 4

73--75

PL

Praca dotyczy natryskiwanej plazmowo powłoki NiCrFeSi na podłoże ze stali kotłowej (P 250GH). Powłokę obciążano cieplnie w atmosferze powietrza i w środowisku siarki. Obciążenie cieplne wynosiło 2000 cykli. Jeden cykl obejmował: nagrzewanie do temperatury 560 °C i wygrzewanie w tej temperaturze w czasie 3 minut, chłodzenie do temperatury 300 °C, nagrzewanie do 560 °C i wygrzewanie w tej temperaturze w czasie 1,5 minuty oraz chłodzenie do temperatury 150 °C. Efektem obciążeń cieplnych było zmniejszenie grubości powłoki o 39 μm. Stwierdzono, że siarka dyfundowała w warstwę przypowierzchniową. Tworzące się produkty jej reakcji z niklem i chromem sprzyjały wykruszaniu się składników tej warstwy, które następnie ulegały utlenianiu.

EN

The paper deals with a NiCrFeSi coating plasma-sprayed on a boiler steel (P 250GH) substrate. The coating was heat-loaded in atmosphere of air and in sulfur environment. The heat load comprised 2000 cycles, whereas each of the cycles included: heating up to 560 °C and soaking at the temperature for 3 minutes; cooling down to 300 °C and soaking at the temperature for 1.5 minutes; and cooling down to 150 °C. As a result of such thermal cycling, thickness of the coating was reduced by 39 μm. It has been found that sulfur had diffused into the superficial layer. The occurring products of sulfur reacting with chromium and nickel contributed to spalling of components of the layer which subsequently were subject to oxidation.

13

On the bonding strength of FE-based self-fluxing alloy coating deposited by different methods on the steel substrate

Feldshtein E., Kardapolava M., Dyachenko O.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2018

|

Vol. 23, no. 2

355--364

EN

In the present paper, the bonding strength of Fe-based self-fluxing alloy coating deposited by plasma spraying, gluing and laser remelting and alloying on the steel substrate have been investigated. When flame melting, a globular structure is formed. Against the background of the solid solution carbide-boride phases are clearly distinguishable, between which the Fe–Fe2B and Fe–FeB eutectic colonies are situated. Laser remelting leads to the formation of metastable structures, reinforced with dendrites, consisting of alloyed Fe-α and Fe-γ. At the low laser beam speeds the coating is melted completely with the formation of a cast structure with the dendrites. When the laser beam speed is increased, the dendritic structure gets fragmented. Structures of coatings alloyed with B4C and remelted by the laser beam vary with the increase of the spot speed. The bonding strength of coating without subsequent remelting decreases by 4–5 times in comparison with remelted. The bonding strength of the reinforced glue coating has adhesive and adhesive-cohesive character. When the load increases in the coating, microcracks develop, which gradually spread to the center of the bonding surface. For plasma coatings after laser remelting without additional alloying, the maximum bonding strength is observed with the minimum laser beam speed. With increasing the laser beam speed it decreases almost 1.5 times. In glue coatings reinforced with B4C particulates by laser remelting, the bonding strength is lower by 1.2–1.4 times in comparison with plasma coating.

14

Tribological properties of plasma sprayed Al2O3-13TiO2 nanostructured coatings

Żórawski W., Góral A., Makrenek M., Zimowski S.

Tribologia

|

2017

|

nr 2

157--165

PL

Materiały ceramiczne są szeroko stosowane w różnych zastosowaniach przemysłowych na częściach maszyn, które są narażone na wysokie temperatury, zużycie oraz korozję. Obecnie materiały nanostrukturalne znalazły się w obszarze szczególnego zainteresowania z powodu ich właściwości fizycznych i mechanicznych, które są znacznie lepsze od materiałów konwencjonalnych. Natryskiwanie plazmowe jest jedną z technik inżynierii powierzchni umożliwiającą osadzanie powłok o różnych właściwościach dla zastosowań przemysłowych. W artykule przedstawiono badania mikrostruktury i właściwości tribologicznych powłok natryskanych plazmowo z nanostrukturalnego i konwencjonalnego proszku Al2O3-13TiO2. Powłoki zostały natryskane przy użyciu systemu plazmowego Plancer PN-120. Tester tribologiczny T-01 typu kulka – pierścień został użyty do zbadania współczynnika tarcia na podstawie pomiaru siły tarcia otrzymanej w wyniku ciągłego pomiaru przy ustalonym obciążeniu. Wyniki badań zostały porównane z właściwościami powłok natryskanymi plazmowo z konwencjonalnego proszku Al2O3-13TiO2. Powłoki nanostrukturalne wykazały niższy współczynnik tarcia w porównaniu z powłokami natryskanymi z proszku konwencjonalnego.

EN

Ceramic materials are widely used in various industrial applications on components exposed to high temperature, wear, and corrosive conditions. Nowadays, nanostructured materials are of particular scientific interest because of their physical and mechanical properties, which are superior to those of conventional materials. Plasma spraying is one of the surface engineering techniques for depositing of the coatings with wide variety of properties necessary for industrial use. The work is concerned with a study of the microstructure and tribological properties of plasma sprayed coatings with nanostructured and conventional Al2O3-13TiO2&ensp powders. The coatings were sprayed by means of a Plancer PN-120 plasma system. A T-01 ball on disc tribological tester was used to study their coefficient of friction on the basis of the friction force obtained in the course of continuous measurement at a set load. Results of investigations were compared with properties of the coatings sprayed with standard Al2O3-13TiO2. The nanostructured Al2O3-13TiO2 &enspcoating showed the lower coefficient of friction in comparison to the coatings sprayed from the conventional powder.

15

Porównanie właściwości mechanicznych powłok natryskiwanych plazmowo proszkowo i z zawiesin

Michalak M., Łatka L., Sokołowski P.

Przegląd Spawalnictwa

|

2017

|

R. 89, nr 10

56--60

PL

W artykule zestawiono dwie metody natryskiwania plazmowego (proszkowego oraz z zawiesin) oraz dokonano porównania wybranych właściwości mechanicznych. Materiałem na powłoki był tlenek cyrkonu stabilizowany tlenkiem itru. Powłoki zostały naniesione ze zbliżonymi parametrami. Wyznaczenie właściwości mechanicznych obejmowało: pomiary twardości instrumentalnej, określenie modułu sprężystości podłużnej, wyznaczenie odporności na kruche pękanie (KIc) oraz wykorzystanie metody IIT (ang. Interface Indentation Test) w celu określenia wrażliwości powłok do delaminacji. Otrzymane wyniki wykazały przewagę parametrów użytkowych powłok natryskanych z zawiesin.

EN

In this work the two methods of plasma spraying have been compiled (powder and suspension ones) and a comparison of selected mechanical properties was made. Feeding material was yttria stabilized zirconia. The coatings were obtained with similar parameters. The studies of mechanical properties included: hardness measurements by instrumented indentation tests, investigations of elastic modulus, calculation of fracture toughness (KIc) and an ability of coatings delamination investigations by interface indentation test, IIT. Obtained results proved advantage of utility parameters of the coatings sprayed by suspension.

16

Selection of protective coatings obtained by plasma-spraying method for foundry industry

Richert M., Nejman I., Zawadzka P., Kacprzyńska-Gołacka J.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2017

|

Vol. 43, no. 1

51--56

EN

This article presents results from the studies of protective coatings applied to industrial graphite molds used for the casting of non-ferrous metals. The selection of coatings was based on the results of measurements of surface wettability by liquid copper and microstructure examinations. The study involved industrial graphite molds with single-layer protective coatings of Al2O3 + 30%C and ZrO2-Y2O3 + 30%C as well as two-layer protective coatings of Al2O3 + 30%C /glassy carbon and ZrO2-Y2O3 + 30%C /glassy carbon.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań powłok ochronnych przeznaczonych do ochrony grafitowych krystalizatorów stosowanych w przemyśle odlewniczym. Dobór powłok nastąpił na podstawie wyników badań mikrostruktury i pomiarów zwilżalności powierzchni przez ciekłą miedź. Badaniami objęto grafitowe krystalizatory z naniesionymi powłokami ochronnymi: jednowarstwowymi Al2O3 + 30%C i ZrO2-Y2O3 + 30%C oraz dwuwarstwowymi Al2O3 + 30%C /węgiel szklisty i ZrO2-Y2O3 + 30%C /węgiel szklisty.

17

Friction and Wear Properties of Plasma Sprayed YSZ/Ni-Cr-Al Coated 6063-T6 Aluminum Alloy

Erzi E., Dispinar D., Yilmaz S.

Archives of Foundry Engineering

|

2017

|

Vol. 17, iss. 3

168--174

EN

In this study T6 heat treated 6063 aluminum alloys were used as substrate material. In order to form a bond between the substrate and the main coating, all samples were coated with Ni-Cr-Al powders. 8 wt% Yttria Stabilized Zirconia powders (YSZ) were coated with plasma spray technique. Thickness of YSZ was 150 m and bond coating was 36 m. XRD and SEM-EDS analyses were performed to characterize the coating layers. These YSZ coated and uncoated samples were subjected to wear testing under different spindle speed, loading and working distance. Wear test results were compared with the kinetic friction coefficients and weight loss values. Wear marks on YSZ coated and uncoated samples were investigated by SEM analysis. By coating with plasma spray technique, the wear resistance of Al alloys was increased without changing the friction coefficient. It was found that spindle speed had significant effect over the wear properties than the load applied. By YSZ coating, wear properties were increased 10 times.

18

Zastosowanie spektroskopii ramanowskiej do analizy powłok hydroksyapatytowych natryskanych plazmowo

Kowalski S., Belka R., Żórawski W., Suchańska M.

Przegląd Spawalnictwa

|

2016

|

R. 88, nr 7

9--12

PL

W artykule zostały przedstawione wyniki badań powłoki hydroksyapatytowej naniesionej metodą plazmową. Analiza zmian struktury naniesionej powłoki została przeprowadzona metodą spektroskopii ramanowskiej. W celu oszacowania niejednorodności struktury fizykochemicznej wykonano mapowanie wybranego fragmentu powierzchni powłoki pod kątem lokalnych zmian. Do oceny ilościowej występowania hydroksyapatytu w stosunku do innych form fosforanów wapnia wykorzystano parametr w postaci stosunku intensywności pasma charakterystycznego grupy hydroksylowej (OH-) do pasma modu pełnosymetrycznego kompleksu PO43-. Badania wykonano dla dwóch rozdzielczości przestrzennych: niska rozdzielczość - krok 25μm, wysoka rozdzielczość - krok 5 μm. Stwierdzono znaczne wahania wartości zdefiniowanego parametru w obrębie całego badanego fragmentu powłoki, co wskazywało na znaczny i niejednorodny rozkład hydroksyapatytu. Badanie miało na celu ocenę możliwości testowania powłok endoimplantów przy użyciu map ramanowskich.

EN

This paper contains results of the study of a hydroxyapatite coating deposited by plasma spraying. Properties variation of a coating was analyzed Raman spectrosocopy method. To assess the heterogeneity of the chemical structure was made the mapping for selected fragment of the surface. To quantify the presence of the hydroxyapatite in relation to other forms of calcium phosphate, ratio of OH to PO4 peaks intensities was used. Mapping was made for both of low (25 μm) and high (5 μm) resolution. There was a significant fluctuations of the structural properties throughout the given fragment of the coating and considerable degradation of hydroxyapatite. The study aimed at evaluating for the possibilities of testing endoimplants coating using Raman mapping.

19

Wybrane właściwości powłok aluminiowych natryskiwanych metodą LPCS na PA6

Małachowska A., Kowal T., Winnicki M., Ambroziak A.

Przegląd Spawalnictwa

|

2016

|

R. 88, nr 6

27--31

PL

W artykule przedstawiono badania powłok aluminiowych naniesionych na poliamid 6 za pomocą niskociśnieniowej odmiany metody cold spray (LPSC). Porównano wpływ przygotowania powierzchni na przyczepność, mikrotwardość oraz mikrostrukturę powłok. Warstwy wytworzone na podłożach niepoddanych obróbce charakteryzowały się tendencją do samoistnej utraty przyczepności. Przyczepność uległa znacznemu zwiększeniu dzięki zastosowaniu obróbki strumieniowo-ściernej w podwyższonej temperaturze oraz międzywarstw cynowych. Osiągnięte wartości są porównywalne z możliwymi do uzyskania innymi metodami natryskiwania cieplnego.

EN

The article presents a study on aluminum coatings deposited on polyamide 6 by a low-pressure cold spray method (LPSC). The effect of surface preparation on adhesion, microhardness and microstructure of coatings was compared. The layers sprayed on untreated substrates were characterized by a tendency to delamination. Adhesion has been significantly increased through the use of sandblasting at an elevated temperature and tin interlayer. Coatings performance is comparable to those obtained by other methods.

20

Wpływ przygotowania powierzchni na elektronową emisję polową powłok TiO2 natryskanych plazmowo z zawiesin

Znamirowski Z., Kozerski S., Łatka L., Pawłowski L.

Przegląd Spawalnictwa

|

2016

|

R. 88, nr 3

27--31

PL

W pracy badano elektronową emisję polową z powłok TiO2 na podłożach ze stali austenitycznej. Powłoki natryskiwano plazmowo z użyciem zawiesin. Zawiesiny sporządzano na bazie mieszaniny alkoholu etylowego 50% i wody 50%. Powierzchnie próbek toczono lub poddawano obróbce strumieniowo-ściernej. Stwierdzono, że emitery polowe natryskane na powierzchnie poddane wcześniej obróbce strumieniowo-ściernej charakteryzują się lepszą stabilnością emisji elektronowej.

EN

The electron field emission of TiO2 coatings on substrates made of austenitic steel has been investigated. Plasma sprayed coatings using suspensions. The suspensions were prepared based on a mixture of 50% ethyl alcohol and 50% water. The surfaces of the samples machined or subjected to abrasive blasting. It has been found that the field emitters been sprayed onto the surface before blasting, they have better stability of electron emission.