Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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.

2

Mikrostruktura powłok ZrO2 natryskiwanych plazmowo po przetopieniu laserem

Iwaszko J., Przerada I., Fila K.

Materiały Ceramiczne

|

2014

|

T. 66, nr 1

14--19

PL

Głównym celem pracy była analiza mikrostruktury powłok tlenkowych na bazie ZrO2 wytworzonych metodą natryskiwania plazmowego i przetopionych za pomocą lasera CO2 o ciągłej charakterystyce pracy. W badaniach mikrostruktury wykorzystano mikroskopię optyczną, skaningową mikroskopię elektronową oraz mikroskopię konfokalną; wykonano także ocenę ilościową porowatości oraz badania geometrii powierzchni. Przeprowadzone badania pozwoliły zobrazować wielkość i charakter zmian mikrostrukturalnych wywołanych przetopieniem i dokonać oceny tych zmian. We wszystkich analizowanych przypadkach stwierdzono znaczącą redukcję porowatości powłok po obróbce laserowej, przy jednoczesnej zmianie morfologii pozostałych w powłoce porów. Obróbce przetopieniowej towarzyszyła wyraźna sferoidyzacja porów i ich koalescencja. W przypadku porów zlokalizowanych w pobliżu granicy powłoka-podłoże wykazano, że ich obecność stanowi w znacznej mierze konsekwencję przekształcania się obszarów, w których pierwotnie występował lokalny brak przyczepności materiału natryskiwanego do podłoża. Charakterystyczną cechą powłok przetopionych był zanik cech laminarności budowy typowej dla powłok wytwarzanych metodą APS, a wynikającej z metodyki nanoszenia tworzywa powłokowego na podłoże. Przetopieniu powłoki tlenkowej towarzyszyło ponadto wyraźne rozdrobnienie mikrostruktury, homogenizacja materiału i zmiana morfologii wyjściowych faz. Konsekwencją zmian w mikrostrukturze i budowie materiału natryskiwanego był znaczący wzrost twardości i odporności na ścieranie analizowanych powłok.

EN

The basic objective of the study was an analysis of the microstructure of ZrO2-based complex oxide coatings obtained by the plasma spraying method, and remelted with the use of the CO2 laser in the continuous operation mode. The optical microscopy, the scanning electron microscopy, and the confocal microscopy techniques were used in the investigation of the microstructure. Besides, a quantitative assessment of porosity and investigation of the surface morphology were performed. The investigations in question allowed us to illustrate the extent and nature of changes caused by the laser surface treatment. In all the analysed cases a significant reduction of porosity of the coatings was observed after the laser treatment with a simultaneous change in the morphology of pores in the coating. Together with the remelting treatment distinct spheroidization of the pores and their coalescence occurred. As for the pores located close to the base-coating interface it was demonstrated that their presence to a large extent results from the transformation of the local areas originally showing lack of adherence of the sprayed material to the base. A characteristic feature of the remelted coatings was the loss of laminability of the microstructure which is typical for the coatings obtained by the use of the APS method, and it results from the methodology of spraying of the coating material over the base. Additionally, distinct fragmentation of the microstructure, homogenization of the material, and a change in the morphology of the output phases were observed with the remelting treatment of the oxide coatings. Significant increases of hardness and abrasion resistance of the analyzed samples were observed as the effects of changes in the microstructure of the sprayed materials.

3

Tekstura powłok tlenkowych Cr2O3 natryskiwanych plazmowo i przetopionych za pomocą lasera CO2

Iwaszko J., Szafarska M.

Materiały Ceramiczne

|

2011

|

T. 63, nr 4

702-706

PL

Głównym celem pracy była identyfi kacja tekstury powłok tlenkowych Cr2O3 natryskiwanych plazmowo i przetopionych za pomocą lasera CO2. Tekstura powłok została określona metodą rentgenowską na podstawie analizy dyfraktogramów i figur biegunowych. Przeprowadzone badania ujawniły w warstwach natryskiwanych obecność tekstury włóknistej z typowym dla tej tekstury symetrycznym usytuowaniem refleksów dyfrakcyjnych na figurze biegunowej i wyraźnie zaakcentowanym środkiem figury. Obecność tekstury w materiale natryskiwanym dowodzi, że pomimo specyficznej budowy powłoki, wynikającej ze sposobu jej formowania, początkowa orientacja, jaka ukształtowała się w materiale w trakcie natryskiwania plazmowego, nie miała charakteru przypadkowego. Wykonane badania wykazały jednak, że stopień steksturowania materiału był niewielki. W przypadku powłok przetopionych laserem CO2 stwierdzono silną koncentrację refleksów na figurach biegunowych świadczących o istnieniu uprzywilejowanej orientacji. Zważywszy, że podczas obróbki przetopieniowej produkty krystalizacji materiału powłokowego sytuują się prostopadle do powierzchni, co wynika z kierunkowości odpływu ciepła w trakcie chłodzenia, obecność tekstury włóknistej wydaje się być w pełni wytłumaczalna. Analiza figur biegunowych oraz dyfraktogramów wykazały, że głównymi składowymi tekstury włóknistej były kierunki <104> oraz <116>. Stwierdzono ponadto, że procesy, które spowodowały uformowanie się tekstury w warstwach natryskiwanych zostały podczas obróbki przetopieniowej zintensyfikowane i pogłębione. Odnotowano ponadto wpływ szybkości chłodzenia (będącej wypadkową parametrów obróbki) na charakter tekstury. Badania składu fazowego wykazały niezmienność składu fazowego analizowanych powłok dowodzącą wysokiej trwałości Cr2O3 w warunkach towarzyszących natryskiwaniu i obróbce przetopieniowej.

EN

The main objective of this study was the identification of the texture of plasma-sprayed Cr2O3 oxide coatings, remelted with the use of a CO2 laser. The texture of the coatings has been determined with the X-ray method on the basis of XRD patterns and pole figures. The conducted research showed the presence of fibre texture in the plasma-sprayed coatings. This fibre texture is featured with the characteristic, symmetrical location of the diffractive reflections on the pole figure and clearly accentuated figure centre. The presence of the texture in the sprayed material proves that despite the specific structure of the coating resulting from the way of shaping it, the initial orientation which has formed in the material during plasma-spraying had no incidental nature. However, the examination has shown that the level of texturizing of the sprayed material was low. The examination of the coatings remelted by means of the CO2 laser has shown strong concentration of reflections on the pole figure from the analysed crystallographic planes which evidence the existence of preferential orientation in the examined material. Considering that during the remelting treatment, the crystallization process of the coating material proceeds from deeper layers of the coating towards its surface which directly results from the directionality of the heat outflow during the treatment, the presence of the fibre texture seems to be explainable. The analysis of the pole figures and the XRD patterns have shown that this is a fibre texture, the main components of which were <104> and <116> directions. Besides, it has been found that the processes which have caused formation of the texture in the spread layers during the remelting treatment have been intensified and deepened. Additionally, the impact of a cooling rate (being the resultant of the assumed remelting parameters) on the nature of the texture has been stated. The examination of the phase composition has shown the permanence of the phase composition of the coatings which proves high durability of the Cr2O3 oxide in the conditions accompanying the spraying and remelting treatment.