Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

TEM Microstructure of Fe-Al Coatings Detonation Sprayed Onto Steel Substrate

Senderowski C., Pawłowski A., Bojar Z., Wołczyński W., Faryna M., Morgiel J., Major Ł.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2010

|

Vol. 55, iss. 2

373-381

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.

2

Residual stresses determined by the modified Sachs method within a gas detonation sprayed coatings of the Fe-Al intermetallic

Senderowski C., Bojar Z., Wołczyński W., Roy G., Czujko T.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2007

|

Vol. 52, iss. 4

569-578

EN

A modified Sachs method was applied to determine the residual surface stress in Fe-Al type intermetallic coatings deposited on a surface of carbon 1045 steel substrate by a gas detonation spray technique. The detailed theoretical model with a description of device is presented. Compressive stresses in the entire thickness of created coatings is discussed. The influence of chemical composition of powders (applied for coating deposition) on residual stress related to the structural and phase composition, as well as the degree of chemical heterogeneity of the multilayer composite coating system is analyzed. The maximum amplitude of stress on the surface of coatings is within the range of -900 to -1100 MPa for samples without boron additive and between -500 and -600 MPa for samples with boron only. The composition of the powder blend of the FeAl-intermetallic coatings deposited on the surface of the substrate affects significantly the distribution of residual stresses. The structural inhomogeneity and no repeatability of physical and chemical properties of particular structural elements are the reasons for the development of residual stresses system generation within the coating.

PL

Zastosowano zmodyfikowaną metodę Sachsa, by określić stan rozkładu naprężeń własnych w głąb kolejnych warstw strukturalnych międzymetalicznych powłok typu Fe-Al, naniesionych metodą detonacyjną na stal węglową 45. Szczegółowo przedstawiono teoretyczny model obliczeniowy z opisem urządzenia pomiarowego. Stwierdzono obecność naprężeń ściskających w całej grubości badanych powłok. Analizowano wpływ składu chemicznego proszków (zastosowanych do otrzymania powłok) na naprężenia własne wielowarstwowego kompozytowego systemu powłokowego, określając właściwości strukturalne, skład fazowy, jak również stopień niejednorodności składu chemicznego powłok. Stwierdzono, że maksymalna wartość naprężeń własnych (-900 i -1100 MPa) występuje bezpośrednio w strefie przypowierzchniowej powłok bez udziału boru i nieco mniejsze wartości z przedziału (-500 i -600 MPa) odnotowano dla powłok z dodatkiem boru. Wykazano, że skład chemiczny proszków użytych do natryskiwania detonacyjnego, wpływa na rozkład naprężeń własnych powłok międzymetalicznych typu Fe-Al natryskiwanych na podłoże stalowe. Stwierdzono, że również niejednorodność strukturalna, a w efekcie niepowtarzalność właściwości fizyko-chemicznych poszczególnych składników strukturalnych powłok, są bezpośrednią przyczyną generowania określonego układu naprężeń własnych w badanych powłokach.

3

Influence of gas detonation spraying conditions on the quality of Fe-Al intermetallic protective coatings

Senderowski C., Bojar Z., Przetakiewicz W.

Archives of Foundry Engineering

|

2007

|

Vol. 7, iss. 1

147-152

EN

The aim of this paper is to present generalized research results and analyses of the quality of coatings produced with self decomposing Fe-Al intermetallic powders deposited on 1045 steel in the gas detonation spraying (GDS). A number of GDS experiments has been carried out with significantly changed operational spraying parameters (the volume of the fuel gas, carrier gas, distance and the frequency of spraying) which define the process energy level directly influencing the quality of the coating. On the basis of the initial results the choice of the process parameters has been made to obtain the most advantageous set of geometrical and physical-mechanical properties of the coating material and substrate. The quality of the coatings was considered by taking into account the grain morphology, chemical content, phase inhomogeneity, cohesive porosity, as well as adhesive porosity in the substrate coating joint. The coating roughness was also considered. It was found that all GDS coatings produced are built with lamellar splats which result from the GDS process transformed (changed plasticity and geometry) powder particles forming the deposit. The result of the GDS spraying parameters optimization is the lack of signs of melting of the material (even in microareas) while the geometry of the deposited grains is considerably changed. This phenomenon has been considered as a proof of high plasticity of the GDS formed Fe-Al intermetallic coatings.