Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Properties of flame-powder sprayed aluminum coatings reinforced with particles of carbonaceous materials

Czupryński Artur

Welding Technology Review

|

2019

|

R. 91, nr 4

17--30

EN

The article presents the results of research on tribological properties of aluminum coatings, reinforced with particles of carbon nanotubes Nanocyl NC 7000 in quantities of 0.5 wt.% and 1 wt.% as well as carburite (elemental carbon) in an amount of 0.5 wt.%, flame-powder sprayed on a non-alloy structural steel grade S235J0 according to EN 10027-1. The coating properties were assessed based on macro and microscopic metallographic examinations, chemical composition tests, microhardness measurements and abrasion and erosive wear resistance tests. The obtained results were compared with the results obtained for samples with coatings made of aluminum powder - EN AW 1000 series.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących właściwości tribologicznych powłok aluminiowych, wzmacnianych cząstkami materiałów węglowych w postaci nanorurek Nanocyl NC 7000 w ilości 0,5% wag. i 1% wag. oraz karburytu (węgla pierwiastkowego) w ilości 0,5% wag., natryskiwanych płomieniowo proszkowo (PFS) na podłoże z niestopowej stali konstrukcyjnej gatunku S235JO wg EN 10027-1. Oceny właściwości powłok dokonano w oparciu o badania metalograficzne makro- i mikroskopowe, badania składu chemicznego, pomiar twardości oraz badania odporności na zużycie ścierne i erozyjne. Otrzymane wyniki porównano z wynikami otrzymanymi dla próbek z powłokami wykonanymi proszkiem aluminium seria EN AW 1000.

2

Corrosion properties of cold sprayed aluminum coatings

Soboń D., Kaczmarczyk M., Makrenek M., Sienicki J., Żórawski W.

Welding Technology Review

|

2018

|

R. 90, nr 12

4--7

EN

The article presents the results of corrosion resistance tests of cold-sprayed aluminum coatings onto 4330 steel and Al 7075 aluminum alloy. The coatings were subjected to corrosion tests in a salt chamber. The obtained coatings are characterized by low porosity and very good anti-corrosion properties.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań odporności na korozję natryskiwanych zimnym gazem powłok aluminiowych na podłożu stalowym i stopie Al 7075. Powłoki zostały poddane badaniom korozyjnym w komorze solnej. Uzyskane powłoki charakteryzują się małą porowatością oraz bardzo dobrymi właściwości antykorozyjnymi.

3

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.

4

Wpływ parametrów osadzania elektrolitycznych powłok aluminiowych na stali w cieczy jonowej AlCl3/[EMIm]Cl na ich właściwości

Kwiatkowski L., Kolada B., Domańska-Żelazna U., Królikowski M., Zawadzki M., Bałkowiec A.

Inżynieria Powierzchni

|

2016

|

Nr 4

30--44

PL

Praca obejmuje weryfikację i zastosowanie dotychczasowej wiedzy do otrzymania powłok aluminiowych na stali niskowęglowej, niskostopowej w procesie elektrolitycznym, w cieczy jonowej chlorku 1-etylo-3-metyloimidazolu, zawierającej chlorek glinu, AlCl3/[EMIm]Cl. Na podstawie pomiarów woltamperometrycznych przeprowadzonych z użyciem mikroelektrody z żelaza wyznaczono zakres potencjałów elektroredukcji anionu Al2Cl7–, który zweryfikowano w procesie elektroosadzania powłoki. Określono wpływ potencjału i gęstości prądu osadzania, temperatury i czasu na właściwości otrzymywanych powłok. Mierzalny efekt zmiany parametrów technologicznych na właściwości powłok występuje w temperaturze, w której zmiana lepkości cieczy jonowej ułatwia i przyspiesza proces elektroredukcji. W przypadku badanym jest to 50oC. Otrzymane powłoki charakteryzowały się strukturą mikrokrystaliczną i porównywalną odpornością korozyjną w porównaniu z właściwościami próbki aluminium technicznego.

EN

A verification of existing knowledge on an electrodeposition of the aluminium coating on low carbon steel carried out in ionic liquid is presented. An electroplating bath consists of ethyl-3-methylimidazolium chloride and aluminium chloride, AlCl3/[EMIm]Cl. The results of voltammetric (CV) measurements for iron microelectrode are used to determine the range of potentials of Al2Cl7– electroreduction. The values of potential range selected in CV measurements are verified in an electrodeposition process of a coating. The impact of potential and current density, temperature and time on the properties of the coatings is evaluated. Detectable effect of changes of processing current densities is observed at the temperature of significant decrease of a ionic liquid viscosity. In this study it is 50oC. The coatings obtained exhibit a microcrystalline structure and similar corrosion resistance in comparison with solid Al of technical quality.

5

Hydrostatic extrusion of Al coated titanium obtained by the magnetron technique

Pachla W., Kulczyk M., Skiba J., Przybysz S., Czyżniewski A., Betiuk M.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2015

|

Vol. 68, nr 1

25--31

EN

Purpose: The paper synthetically presents the ideas of hydrostatic extrusion of metals in order to obtain strong refinement of their structure. It seems that modification of extruded material and the surfaces of dies may be one of the methods for limiting these adverse phenomena. The paper describes the role of lubricating the Al layer during the titanium extrusion process. Design/methodology/approach: Studies concerning this technique are conducted at The Polish Academy of Sciences Institute of High Pressure Physics. Due to strong plastic deformations (SPD), the cumulative hydrostatic extrusion (HE) process must be used, i.e. the process of step-by-step extrusion with low deformation ratio for each step, the deformations created in each step accumulate and result in strong cumulative deformation. Findings: This is because the available working pressures of extrusion presses are limited, thus limiting the maximum deformation ratio available in a single extrusion pass. This limitation is additionally sharpened by higher strength of material deformed in cold state or at low temperatures. Research limitations/implications: Due to tribological conditions existing between the extruding tool (a die) and the flowing material, the die becomes worn quickly and the finishing quality (roughness) of the extruded material surface deteriorates. Practical implications: As a result, the extruding pressure increases which has a negative impact, the machine and tooling load becomes higher and the phenomenon of abrupt outflow of the material being extruded from the extruding tool occurs, causing poor tolerances of lateral dimensions of the product. Originality/value: The process of depositing Al coatings on cylindrical surfaces of titanium material being extruded using the PA PVD technique was presented in detail. Also, the paper describes examinations of Al coating properties and structure of Grade 3 titanium in subsequent steps of hydrostatic extrusion process.

6

Badania właściwości powłok Zn i Al natryskiwanych łukowo na stal S235JR

Chmielewski T., Golański D., Bazela J., Gontarz G

Przegląd Spawalnictwa

|

2014

|

R. 86, nr 2

7--13

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości powłok cynkowych i aluminiowych natryskiwanych łukowo na podłoże ze stali S235JR wg PN-EN 10025. Powłoki natryskiwano agregatem Metallisation S350. W ramach prowadzonych badań scharakteryzowano mikrostrukturę powłok, ich twardość i przyczepność do podłoża. W sposób pośredni określono poziom naprężeń własnych w powłokach, dokonując precyzyjnego pomiaru ugięcia próbek i wyznaczenia na tej podstawie wartości naprężenia średniego.

EN

The article presents results of research of the properties of Zn and Al coatings deposited by arc spraying method onto a substrate of S235JR steel according to PN-EN 10020. In this study the microstructure of the coatings was characterized together with their hardness and adhesion to the substrate. In an indirect way, the level of coating residual stresses were calculated, through the precise measurement of sample deflection that was used to calculate the stress magnitude.

7

Modyfikacja natryskiwanych powłok aluminiowych na stali skoncentrowanym źródłem ciepła

Gontarz G., Chmielewski T., Golański D.

Przegląd Spawalnictwa

|

2011

|

R. 83, nr 12

52-55

PL

W pracy przedstawiono wstępne wyniki badań nad wytwarzaniem powierzchniowych powłok ochronnych Fe-Al na podłożu stalowym. Powłokę opartą na fazach międzymetalicznych z układu Fe-Al otrzymano w dwustopniowym procesie natryskiwania czystego aluminium na podłoże stalowe oraz przetapiania otrzymanej warstwy Al z żelazem z podłoża. Zapoczątkowana przy przetapianiu synteza aluminium z żelazem umożliwiła otrzymanie powłoki składającej się ze stopu na bazie uporządkowanej fazy międzymetalicznej, co potwierdzone zostało badaniami twardości oraz dyfrakcji rentgenowskiej. Opracowana metoda wytwarzania powłoki Fe-Al jest znacznie tańsza od innych metod nanoszenia powłok, wykorzystujących komercyjnie przygotowany materiał powłokowy Fe-Al. Ponadto, proces przetapiania znacząco zwiększa przyczepność powłoki do podłoża (w stosunku do powłok natryskiwanych), zbliżając ją do wartości osiąganych w procesach napawania.

EN

The paper presents the initial results of research on producing surface protective coatings made of Fe-Al intermetallic compounds on the steel substrates. The Fe-Al coating is obtained in two-step process. First, the steel substrate is thermally sprayed with pure aluminum having thickness about 0,2 mm. This way both components (Fe, Al) are prepared for subsequent melting and synthesis. In the final step, the aluminum coating is remelted together with the steel substrate by the microplasma beam. The formation of Fe-Al intermetallic compound has been verified by the microhardness and X-ray diffraction measurements of analyzed coatings. The developed method is the cheap alternative comparing to other surface modification processes utilizing commercially prepared intermetallic coating materials. Beside that, the remelting process substantially increases the coating bond strength reaching levels observed for hard-facing processes.

8

Mikrostruktura i odporność na utlenianie izotermiczne powłoki aluminiowej wytworzonej w niskoaktywnym procesie CVD na podłożu z nadstopu Inconel 713 LC

Yavorska M., Zielińska M., Kubiak K., Sieniawski J.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

2010

|

Vol. 30, nr 1

83-94

PL

Chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD) jest jedną z metod wytwarzania aluminidkowych powłok dyfuzyjnych na podłożu z żarowytrzymałych nadstopów niklu i kobaltu. W artykule określono warunki technologiczne i termodynamiczne procesu CVD wytworzenia żaroodpornych powłok dyfuzyjnych na powierzchniach zewnętrznych pióra łopatek turbin silników lotniczych oraz na powierzchniach wewnętrznych kanałów chłodzących. Na podłożu z nadstopu inconel 713 LC wytworzono powłokę aluminidkową. Proces aluminiowania metodą CVD prowadzono za pomocą urządzenia IonBond z użyciem gazu reakcyjnego A1C13. Analiza składu chemicznego i fazowego wykazała, że głównym składnikiem fazowym mikrostruktury powłoki jest faza międzymetaliczna NiAl. Twardość na przekroju dyfuzyjnej powłoki aluminidkowej wynosi od 420 do 590 HV0,5. Badania odporności na utlenianie izotermiczne prowadzono w temperaturze 950°C w czasie 529 h w piecu komorowym w atmosferze powietrza. Stwierdzono, że powłokę aluminidkową na wewnętrznej powierzchni kanału chłodzącego łopatki, o wymiarach 2x30 mm i długości 20 mm, cechuje mniejsza prędkość utleniania niż materiału podłoża - inconelu 713 LC.

EN

Chemical vapour deposition (CVD) process is widely used to produce oxidation resistant coatings on Ni base superalloys. One of the feature of this method is the possibility of forming a diffusion coating on external and internal surfaces of the cooling channels of the aircraft turbine blades. The aluminide coating was formed on a commercial superalloy - Inconel 713 LC. The alumin-izing process - CVD was realized by the use of IonBond equipment and A1C13 - reacting gas. The investigations of chemical and phase composition of the surface layer of aluminized samples showed that the main constituent of microstructure is an intermetallic phase NiAl. The hardness of the coating measured on the cross section of the samples was from 420 to 590 HV0.5. The isothermal oxidation tests were performed at 950°C, during 529 h in the air atmosphere. It was proved that the developed aluminide layer on the internal surface of the cooling channel (with dimensions of 2x30 width and 20 mm length) of the turbine blades decreases the rate of oxidation of Inconel 713 LC superalloy.

9

Anodic oxidation factors analysis significance

Gombar M., Hloch S.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2008

|

z. 73 [253]

101-104

EN

The paper deals with mathematical modeling of dependence between anodic oxidation factors in sulfuric acid and thickness of created layer Al2O3. By means of full factorial design were studied four independent variables the amount of sulfuric acid, aluminium, time and voltage. Results show the anodic oxidation factors significance and their effect to the layer thickness. It is the first step towards to the optimiztion of the eloxal process.

10

Niektóre właściwości powłok antykorozyjnych natryskiwanych cieplnie

Kwiatkowski L., Milewski W., Chyba Z.

Ochrona przed Korozją

|

2006

|

nr 10

311-316

PL

Przedstawiono krótki przegląd korzyści wynikających z zastosowania antykorozyjnych powłok metalowych wytwarzanych za pomocą natrysku cieplnego. Według danych literaturowych powłoki stopowe Zn - 15%Al wykazują znacznie lepsze właściwości ochronne od tradycyjnych powłok cynkowych. W przedstawionej pracy pokazano, że właściwości ochronne zależą od składu chemicznego środowiska korozyjnego. W środowiskach zawierających głównie jony chlorkowe odporność korozyjna powłok Zn-Al jest znacznie większa od powłok cynkowych, natomiast dla roztworu zawierającego mieszaninę (NH4)2SO4 i NaCl właściwości ochronne obu powłok są zbliżone a w niektórych badaniach powłoki stopowe wykazały gorsze właściwości ochronne od powłok cynkowych.

EN

A short review of the benefi ts arising from the application of thermally sprayed coatings has been presented. According to the existing literature, thermally sprayed Zn - 15%Al coatings exhibit signifi cantly better protective properties compared to conventional zinc coatings. It has been shown in the study that the protective properties of alloy coatings depend on the chemical composition of the environment. In solutions containing mainly chloride ions the resistance to corrosion of Zn-Al coatings is considerably greater than that of zinc coatings, however in solutions containing a mixture of (NH4)2SO4 and NaCl the protective properties of both the coatings are comparable and in some tests alloy coatings demonstrated poorer protective properties than zinc coatings.

11

Fizykochemiczne podstawy racjonalnego kształtowania zanurzeniowych powłok aluminiowych na żelazie

Liberski P.

Zeszyty Naukowe. Hutnictwo / Politechnika Śląska

|

2002

|

z. 64

7-124

PL

Na podstawie analizy literatury w pracy wykazano, że istnieją odstępstwa kinetyki wzrostu warstwy przejściowej powłoki aluminiowej od przebiegu parabolicznego. Oznacza to, że na proces dyfuzyjnego wzrostu faz międzymetalicznych powłoki aluminiowej ([eta] + [theta]) wywierają wpływ także inne procesy, zachodzące w kąpieli aluminiowej. Pozwoliło to sformułować tezę, że wzrost zanurzeniowej powłoki aluminiowej jest wynikiem zależności między procesami dyfuzyjnego wzrostu oraz rozpuszczania fazy [theta]-Al3Fe. Założono także, że poznanie zjawisk cząstkowych procesu wzrostu warstw umożliwi jego modelowanie matematyczne. Badania procesu rozpuszczania metalu stałego w ciekłej kąpieli metalicznej dowiodły, że na jego przebieg ma wpływ transport masy w fazie ciekłej. Odbywa się on na drodze dyfuzji żelaza w ciekłym aluminium, a także w wyniku konwekcji termicznej, mechanicznego mieszania lub ruchów wyrobu w kąpieli metalicznej. Im bardziej intensywny jest proces mieszania, tym rozpuszczanie przebiega szybciej. W pracy przeanalizowano trzy warianty procesu rozpuszczania się fazy [theta] w ciekłym aluminium: dyfuzyjne rozpuszczanie, dyfuzyjne rozpuszczanie z udziałem ruchów konwekcyjnych kąpieli oraz rozpuszczanie kinetyczne dla maksymalnej szybkości rozpuszczania. Na podstawie rozkładu stężeń żelaza (odniesionych do temperatury procesu metalizacji), w przeprowadzonych eksperymentach określono współczynniki dyfuzji w powstających fazach układu Fe-Al oraz w ciekłej kąpieli. Otrzymane w wyniku tych eksperymentów różne wartości współczynników dyfuzji wskazują na wpływ innych, poza dyfuzją, mechanizmów transportu masy, których istnienie eksperyment zakładał. Porównanie tych wartości daje podstawy do twierdzenia, że zjawiska intensyfikujące proces rozpuszczania mają istotny wpływ na wartość współczynników dyfuzji w fazach Fe-Al oraz w ciekłej kąpieli aluminiowej. Potwierdza to przyjętą tezę pracy. Określano także metodą wirującego dysku wartość stałej szybkości rozpuszczania, wówczas gdy szybkość rozpuszczania przestaje zależeć od szybkości wirowania. Stwierdzono w warunkach kinetycznych, że istnieje taka szybkość rozpuszczania, powyżej której szybkość narastania faz międzymetalicznych jest równa szybkości ich rozpuszczania. Zaproponowano model, który zakłada, że w wyniku reakcji na granicy żelazo - ciekłe aluminium powstają fazy międzymetaliczne z układu równowagi Al-Fe wzrastające w wyniku dyfuzji reakcyjnej i jednocześnie faza będąca w kontakcie z cieczą rozpuszcza się w kąpieli. Żelazo rozpuszczone w warstewce przypowierzchniowej osiąga stężenie nasycenia, charakterystyczne dla temperatury metalizacji, co stwarza warunki sprzyjające wtórnej krystalizacji rozpuszczonej fazy, która przebiega w uprzywilejowanych miejscach Na podstawie przeprowadzonych badań opracowano model matematyczny procesu. Uwzględniono w nim strumień wymiany masy będący ekwiwalentem ruchów konwekcyjnych kąpieli. Przeprowadzona symulacja wykazuje dużą zgodność z eksperymentem i pozwoliła określić, że wzrost wartości tego założonego strumienia ekwiwalentnego powoduje zmniejszenie grubości tworzących się faz, a także sprawia, że intensyfikuje się proces rozpuszczania. Wyniki badań pracy stanowią wkład w rozwój metalizacji zanurzeniowej. Przedstawiony w pracy mechanizm może opisywać także wzrost innych rodzajów powłok zanurzeniowych.

EN

Rational shaping of dip coatings should be based on the knowledge of layers' structure and the mechanisms of their growth. The analysis of aluminium dip coatings structure carried out in the paper allows us to affirm that the transitory layer of a coating consists of two intermetallic phases of the Al-Fe system, i.e. [theta]-Al3Fe and [eta]-Al5Fe2.Based on an analysis of the literature, it has been shown in the paper that there are departures of the kinetics of growth of an aluminium coating transitory layer from a parabolic course. It means that the process of diffusion growth of the intermetallic phases of an aluminium coating ([eta]+[theta]) is also influenced by other processes which take place in an aluminium bath. This allowed us to formulate a thesis that the growth of an aluminium dip coating is a result of the relation between the processes of diffusion growth and the [theta]-Al3Fe phase dissolution. It has also been assumed that getting acquainted with partial phenomena of the layers' growth process will enable one its mathematical modelling. Investigations of the process of solid metal dissolution in a liquid metallic bath have proved that its course is influenced by transport of the mass in a liquid phase. It takes place by means of iron diffusion in liquid aluminium and also, as a result of thermal convection, mechanical mixing or motion of a product in the metallic bath. The more intensive the mixing process, the faster the dissolution. In the paper, three variants of the process of [theta] phase dissolution in liquid aluminium have been analysed: diffusive dissolution, diffusive dissolution with the participation of the convection bath motion and kinetic dissolution for a maximum dissolution rate. On the bases of iron concentrations distribution (referred to the metallization process temperature), in the conducted experiments diffusion coefficients were determined in the phases being formed in the Fe-Al system as well as in a liquid bath. The different values of diffusion coefficients obtained as a result of those experiments indicate an influence of other than diffusion mass transport mechanisms, whose existence-was assumed in the experiment. A comparison of these values gives reasons for stating that the phenomena which intensify the dissolution have a significant influence on the value of diffusion coefficients in Fe-Al. phases and in a liquid aluminium bath, this confirms the thesis assumed in the paper. By means of a spinning disk, the value of the dissolution constant rate has been determined when the dissolution rate does not depend on the spinning rate any more. It was found under kinetic conditions that there exists such a dissolution rate, above which the rate of intermetallic phases growing equals the rate of their dissolution. A model has been proposed which assumes that on the boundary: iron/liquid aluminium, intermetallic phases are formed from the equilibrium system Al-Fe, which grow as a result of reaction diffusion and simultaneously, the phase being in contact with the liquid dissolves in the bath. The iron dissolved in the close-to-surface film reaches the concentration of saturation characteristic of the metallization temperature, which creates conditions conducive to secondary crystallization of the dissolved phase which runs in privileged places. A mathematical model of the process has been developed based on the conducted research. The model takes account of the mass exchange stream being an equivalent of the bath convection motion. The simulation carried out shows significant consistency with the experiment and it has allowed us to determine that an increase of the value of that assumed equivalent stream causes a decrease of the thickness of the phases being formed and makes the dissolution process intensify itself. The results of the research described in this paper are a contribution to the dipping metallization development. The mechanism presented here can also depict the growth of other types of dip coatings.

12

Badania degradacji powłok aluminiowych w środowisku nawęglającym.

Podolski P.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 5

421-425

PL

W badaniach wykorzystano cztery rodzaje wysokostopowych stali żaroodpornych H25N20S2.2H17 i H13JS. Grubość wytworzonych powłok aluminiowych malała ze wzrostem ilości pierwiastków stopowych zawartych w podłożu. W kolejnych cyklach nawęglania na żadnym z badanych podłoży nie stwierdzono występowania odwarstwienia, nieciągłości lub innych uszkodzeń powłoki. Świadczy to o dobrej "współpracy" powłoki aluminiowej z wysokostopowymi stalami żaroodpornymi eksploatowanymi w badanym środowisku. Wstępne wygrzewanie ustabilizowało strukturę zwiększając przy tym grubość poszczególnych powłok. Pozwoliło to prawdopodobnie na uzyskanie lepszych własności ochronnych, poprawiając skuteczność ochrony w wysokotemperaturowej atmosferze zawierającej nośniki węgla.

EN

Four types of high-alloyed heat-resisting steels: H25N20S2, 2H17 and H13JS were used in the tests. Thickness of the aluminium coatings formed decreased with an increase in the amount of alloying elements present in the substrate. In the successive cycles of carbonizing on any of the substrates tested no exfoliation, discontinuity or other damages of a coating were found. It confirms a good "co-operation" of the aluminium coating with high-alloyed heat-resisting steels operating in the given medium. Pre-heating stabilized the structure and increased thickness of particular coatings. It, probably, enabled to obtain better protective properties, improving protection efficiency in the high temperature atmosphere containing carbon carriers.