Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Structure and properties of laser-cladded Inconel 625-based in situ composite coatings on S355JR substrate modified with Ti and C powders

Poloczek Tomasz, Lont Aleksandra, Górka Jacek

Materials Science Poland

|

2022

|

Vol. 40, No. 4

14--27

EN

This article presents the research results on the production of laser-cladded Inconel-625 in situ composite coatings on the S355JR substrate by addition of titanium and graphite powders to pure Inconel 625 alloy powder mixture for increased hardness and erosive wear resistance of the coatings. The research featured in the article includes penetrant testing, macro-, and microscopic observations of produced coatings, phase and chemical composition analysis, hardness and solid particle erosion tests. The results showed that the addition of titanium and graphite powders resulted in the composite microstructure formation by precipitation of Ti, Nb, Mo, and C-rich blocky and eutectic particles during crystallization. The conducted tests revealed that the microstructure change resulted in an increase in hardness and erosive wear resistance by 27% and 30%, respectively.

2

Influence of air gap on insulating properties of composite coatings on pipes for hot media transport

Posmyk Andrzej

Composites Theory and Practice

|

2022

|

R. 22, nr 1

54--57

EN

The shrinking resources of fossil fuels and the growing pollution of the environment have caused people to begin to search for possibilities of reducing energy losses. Vast possibilities in this area lie in industrial transport, called short distance transport, as well as in civil engineering. European Union authorities set limits for the emission of harmful pollutants and energy losses. That is why the laboratories of many research centres conduct research on composite insulating materials taking into account a nanotechnology and air gaps. The paper presents the results of research on steel pipelines used in the transport of hot media, insulated with PUR shaped materials covered with a composite coating with a polymer resin matrix containing an air gap between PUR and the pipe. Such a solution makes it possible to employ the reflective properties of selected materials, which, thanks to reflection of the heat flux, returns it to the source. An air gap with the thickness of 10 mm under the conditions of the conducted research, allows the heat losses of an steel industrial pipeline to be reduced by 7.6%.

PL

Kurczące się zasoby kopalnych surowców energetycznych oraz zwiększające się zanieczyszczenie środowiska sprawiły, że ludzie zaczęli szukać możliwości zmniejszenia strat energetycznych. Bardzo duże możliwości w tym zakresie tkwią w transporcie przemysłowym, nazywanym transportem krótkiego zasięgu, oraz w budownictwie. Organy Unii Europejskiej wprowadzają limity emisji szkodliwych zanieczyszczeń oraz strat energetycznych. Dlatego w laboratoriach wielu ośrodków naukowych są prowadzone badania kompozytowych materiałów izolacyjnych z uwzględnieniem nanotechnologii oraz szczelin powietrznych. W artykule przedstawiono wyniki badań stosowanych w transporcie gorących mediów izolowanych kształtkami PUR rur stalowych ze szczeliną powietrzną między rurą a PUR. Takie rozwiązanie pozwala wykorzystać zdolności refleksyjne wybranych materiałów, które dzięki odbijaniu strumienia ciepła zawracają go do źródła. Szczelina powietrzna o grubości 10 mm w warunkach przeprowadzonych badań pozwala zmniejszyć o 7,6% straty ciepła rurociągu przemysłowego.

3

Effect of High Frequency Heat Treatment on the Microstructure and Macroscopic Properties of WC-50Ni+Stellite 1 Coating Layer Fabricated by HVOF Spray Process

Ham Gi-Su, Wi Dong-Yeol, Park Sun-Hong, Lee Kee-Ahn

Archives of Metallurgy and Materials

|

2020

|

Vol. 65, iss. 3

1087--1092

EN

The microstructure and macroscopic properties of WC-50Ni+stellite 1(Co-Cr-W, ST1) coating layer fabricated by HVOF spray have been investigated. WC-50Ni powder and ST1 powders were mixed in the ratio of 1:0 and 5:5 wt.%, respectively. Argon heat treatment (Ar) and high-frequency heat treatment (H.F.) were conducted on the coating materials. WC was decomposed in the Ar heat treatment specimen, but decomposition of WC was not observed in the H.F. heat treatment specimen. Hardness was measured for as-sprayed WC-50Ni (821.5Hv) and as-sprayed WC-50Ni+ST1 (668.1 Hv). Hardness of Ar heat treatment specimen was reduced by about 14~18% than that of the as-sprayed coating layers. However, when the H.F. heat treatment was performed, the hardness inversely increased by about 6~10% than the as-sprayed coating layer. Based on these results, the method to improve the mechanical property of HVOF sprayed WC-50Ni+ST1 coating layer has also been also discussed.

4

Structure and Mechanical Properties of HVOF Sprayed (WC-Co+Co) Composite Coating on Ductile Cast Iron

Ksiazek Marzanna, Boron Lukasz, Tchorz Adam, Grzelka Ryszard

Welding Technology Review

|

2019

|

R. 91, nr 3

41--50

EN

An investigation was conducted to determine the role of Co particles in the WC-Co coating produced with the High Velocity Oxygen-Fuel (HVOF) spraying on microstructure, mechanical and wear properties in a system of type: WC-Co coating/ductlile cast iron. The microstructure of the thermal sprayed WC-Co+Co coating was characterized by scanning electron (SEM) and transmission electron (TEM) microscopes as well as the analysis of chemical and phase composition in microareas (EDS, XRD). For analysis of the quality and adhesion of coatings, the scratch-test was applied. It was found that as a result of the HVOF spray of WC-Co powders with the addition of Co particles, the coatings of low porosity, high hardness, a very good adhesion to the substrate, compact structure with partially molten Co particles and finely fragmented WC particles embedded in a cobalt matrix, coming to the size of nanocrystalline sizes were obtained. Moreover, the results were discussed in reference to examination of bending strength considering cracking and delamination in the system of (WC-Co+Co)/ductile cast iron as well as hardness and wear resistance of the coating. It was found that the addition of Co particles was significantly increase resistance to cracking and wear behaviour in the studied system.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań, dotyczące wpływu modyfikacji składu chemicznego powłok WC-Co (poprzez domieszkowanie cząstkami Co), wytworzonych techniką natryskiwania proszkowego naddźwiękowego z dużymi prędkościami (HVOF) na mikrostrukturę, właściwości mechaniczne i użytkowe układu typu: powłoka WC-Co/żeliwo sferoidalne. Mikrostruktura powłok WC-Co+Co była analizowana za pomocą mikroskopu świetlnego, skaningowego i transmisyjnego wraz z przeprowadzeniem badań składu chemicznego i fazowego powłok w mikroobszarach przy wykorzystaniu techniki EOS i XRO. Do analizy jakości i przyczepności powłok zastosowano test zarysowania. Stwierdzono, że w wyniku natryskiwania techniką HVOF proszków WC-Co z dodatkiem cząstek Co, powłoki charakteryzują się niską porowatością wysoką twardością bardzo dobrą przyczepnością do podłoża, zwartą budową z częściowo stopionymi cząstkami Co i silnie rozdrobnionymi cząstkami WC osadzonymi w kobaltowej matrycy, dochodzącymi do wymiarów nanometrycznych. Ponadto w pracy przedstawiono wyniki dotyczące wytrzymałości na zginanie układu WC-Co+Co/żeliwo sferoidalne w zestawieniu z analizą pękania i delaminacji powłoki w obszarze granicy rozdziału, oraz wynikami pomiarów twardości i odporności na zużycie powłoki. Stwierdzono, że dodatek cząstek Co znacznie zwiększa odporność na pękanie i zużycie w badanym układzie.

5

Mikrostruktura kompozytowej powłoki powstałej z natapiania próżniowego mieszaniny proszków Cu i SiC

Kondej Adam, Babul Tomasz

Inżynieria Powierzchni

|

2019

|

nr 1

46--53

PL

Praca opisuje badania mikrostruktury kompozytowej powłoki Cu-SiC-G powstałej w procesie natapiania w piecu próżniowym mieszaniny proszków miedzi (Cu) i węglika krzemu (SiC) na podłoże stalowe. Zastosowana mieszanina proszków stanowi materiał odpadowy pochodzący z procesu wytwarzania struktur węglowych, w tym grafenu (G), na proszkach miedzi, opracowanego w Instytucie Mechaniki Precyzyjnej. Na powierzchni powłoki Cu-SiC-G występują licznie ziarna SiC o nieregularnych, ostrych krawędziach, stanowiące fazę umacniającą metaliczną osnowę. W wyniku działania wysokiej temperatury (do 1110°C) część SiC w kontakcie z Cu ulega termicznemu rozkładowi. Zdysocjowany Si i C dyfunduje w kierunku podłoża, które z kolei jest źródłem Fe i Cr, dyfundującego w kierunku powłoki. Między powłoką a podłożem tworzy się warstwa przejściowa. Na podstawie danych literaturowych oraz wyników przeprowadzonych badań można wnioskować, że w natapianej powłoce i warstwie przejściowej oprócz Cu, SiC i związków typu CuxSiy mogą tworzyć się związki typu FexCy oraz CrxCy, a także struktury węglowe – głównie grafit. W celu jednoznacznej identyfikacji faz należy przeprowadzić dodatkowe badania, uzupełnione o rentgenowską analizę fazową (XRD).

EN

The paper describes the microstructure study of a Cu-SiC-G composite coating formed in the vacuum furnace melting process of a mixture of copper (Cu) and silicon carbide (SiC) powders on a steel substrate. The used mixture of powders is a waste material from the process of producing carbon structures, including graphene (G), on Cu powders, developed at the Institute of Precision Mechanics. On the surface of the Cu-SiC-G coating there are numerous SiC grains with irregular, sharp edges, constituting the strengthening phase of the metallic matrix. As a result of high temperature (up to 1110°C), the SiC part in contact with Cu undergoes the thermal decomposition. The dissociated Si and C diffuses towards the substrate, which in turn is the source of Fe and Cr, diffusing towards the coating. A transition layer is formed between the coating and the substrate. On the basis of the literature data and the results of the conducted tests, it can be concluded that in the melted coating and the transition layer, FexCy and CrxCy compounds can be formed in addition to Cu, SiC and CuxSy compounds, as well as carbon structures – mainly graphite. In order to uniquely identify the phases, additional tests should be performed, supplemented with a X-ray phase analysis (XRD).

6

A study of properties of POSS-modified varnish coatings UV-cured on a wood surface

Banecki Jarosław, Żabicka Beata

Drewno : prace naukowe, doniesienia, komunikaty

|

2019

|

vol. 62, nr 204

127--145

EN

Research was carried out in a new topic area related to the quality of lacquer finishes on wood surfaces, such as furniture or floor elements. Selected results are presented relating to basic mechanical properties of composite varnish coatings modified with a selected commercial POSS compound, photo-cured on the surface of a chosen wood species. The test results obtained for two groups of varnish coatings differing in the varnish binder used (oligoether or oligoester) pointed to various effects of POSS modification of the varnish compositions and UV-cured coatings. These effects were dependent on the functional property considered as well as the content of POSS nanofiller in the varnish composition. In general, the presence of selected POSS molecules in the UV coating structure improved its abrasion and linear scratching resistance, but did not improve – or even slightly reduced – the adhesion of the coating to the wood surface.

7

Napawanie laserowe warstw kompozytowych na osnowie stopu Inconel 625

Janicki D., Górka J., Kotarska A.

Welding Technology Review

|

2018

|

R. 90, nr 9

6--12

PL

Artykuł prezentuje wyniki badań procesu napawania laserem diodowym warstw wierzchnich kompozytowych na osnowie stopu niklu Inconel 625 wzmacnianych cząstkami WC oraz Cr3C2. Określono wpływ energii linowej napawania oraz morfologii cząstek fazy umacniającej (FU) na stopień jej rozpuszczenia w osnowie warstwy. Ponadto, określono wpływ morfologii cząstek FU na odporność erozyjną warstw.

EN

Inconel 625-based composite coatings reinforced by WC and Cr3C2 particles have been produced via a diode laser cladding process. The effect of heat input level and morphology of the reinforcing particles on the degree of their dissolution has been established. Additionally, the influence of the morphology of the reinforcing particles on the erosive wear behaviour of the coatings was studied.

8

Otrzymywanie i struktura kompozytowych warstw Ni-NbC napawanych plazmowo

Bober M.

Przegląd Spawalnictwa

|

2018

|

R. 90, nr 5

65--69

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań kompozytowych warstw Ni-NbC napawanych plazmowo z mieszaniny proszków na podłoża ze stali niestopowej. Napoiny te wykonano dla zmiennych wartości natężenia prądu łuku głównego w zakresie 60÷120 A. Przeprowadzono badania struktury, stosując zarówno mikroskopię optyczną, jak i skaningową. Analizowano rozkład mikrotwardości osnowy. Wykazano, iż poprawne napoiny formują się dla określonych parametrów procesu, a w efekcie intensywnego oddziaływania cząstek NbC z ciekłą osnową dochodzi do ich dezintegracji.

EN

The results of investigations of Ni-NbC composite coatings deposited by the plasma transferred arc welding method from a mixture of powders onto the low alloy steel are presented in the paper. These weld overlaying were made for variable values of the main arc current in the range of 60÷120 A. The structure examinations of coatings were carried out using both optical and scanning microscopy. The microhardness distribution of the matrix of composite coatings was also analyzed. It was shown that correct weld overlaying are formed for specific process parameters, and as a result of the intensive interaction of NbC particles with the liquid matrix comes to their disintegrate.

9

Method of investigating thermal conductivity of insulating composite materials designed for means of transport

Posmyk A.

Composites Theory and Practice

|

2018

|

R. 18, nr 3

145--148

EN

The paper presents a method to determine the thermal conductivity of composite insulating materials containing ceramic microspheres, in which there is a vacuum. The matrix of the tested composite is acrylic resin, and the strengthening phase is ceramic microspheres. Preparing of samples from such material for testing in a plate apparatus is difficult due to damage to the spheres during processing and the formation of air gaps between the plates. The described method uses the amount of electricity consumed by the water heaters to maintain the set temperature. The essence of this method is to compare the energy consumption of the tank coated with the tested composite material with that by an identical tank coated with an reference insulation with a known thermal conductivity (PUR). A necessary condition is a similar drop in temperature on the test and reference insulations.

PL

Przedstawiono metodę wyznaczania współczynnika przewodzenia ciepła kompozytowych materiałów izolacyjnych zawierających mikrosfery ceramiczne, w których panuje podciśnienie. Osnową badanego kompozytu jest żywica akrylowa, a fazą umacniającą są ceramiczne mikrosfery. Przygotowanie próbek z takiego materiału do badań w aparacie płytowym jest utrudnione ze względu na uszkodzenia sfer podczas obróbki i powstawanie szczelin powietrznych między płytami. W opisanej metodzie wykorzystano ilość energii elektrycznej zużywanej przez podgrzewacze wody na podtrzymanie zadanej temperatury. Istotą tej metody jest porównanie zużycia energii przez zbiornik pokryty badanym materiałem kompozytowym ze zużyciem energii przez identyczny zbiornik pokryty izolacją odniesienia o znanym współczynniku przewodzenia ciepła (PUR). Warunkiem koniecznym jest podobny spadek temperatury na izolacji badanej i odniesienia.

10

HVOF sprayed nanostructured composite coatings with a reduced friction coefficient

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

Tribologia

|

2017

|

nr 4

139--147

EN

Nanostructured materials provide new possibilities, which enable creating composite structures with much better properties than composites obtained from conventional materials. Such a solution facilitates combining selected features of different nanomaterials in order to obtain a composite with the required durability, thermal, insulation, tribological, etc. properties. In the case of a composite containing a solid lubricant, it is comprised of a nanostructured matrix, providing mechanical durability, and an evenly distributed nanostructured solid lubricant. A study of the tribological properties of composite HVOF sprayed from nanostructured WC-12Co mixed with nanostructured Fe3O4, having the properties of the solid lubricant is presented. The coatings were sprayed by means of a Hybrid Diamond Jet system. A T-01 ball on disc tribological tester was used to determine the coefficient of friction on the basis of friction force obtained in the course of continuous measurement at a set load. The result of investigations was compared with properties of coatings sprayed with standard WC-12Co/ Fe3O4.

PL

Materiały nanostrukturalne stwarzają nowe możliwości, które pozwalają na tworzenie struktur kompozytowych o właściwościach znacznie lepszych niż te otrzymywane z materiałów konwencjonalnych. Takie rozwiązanie umożliwia łączenie wybranych właściwości różnych nanomateriałów w celu uzyskania kompozytu, który będzie posiadał wymagane właściwości wytrzymałościowe, tribologiczne, cieplne i inne. W przypadku kompozytów zawierających smar stały składają się one z nanostrukturalnej matrycy zapewniającej wytrzymałość mechaniczną i równomiernie rozłożonego nanostrukturalnego smaru stałego. W artykule przedstawiono badania właściwości tribologicznych płomieniowo natryskanego naddźwiękowo kompozytu będącego mieszaniną nanostrukturalnego proszku WC-12Co i nanostrukturalnego proszku Fe3O4 o właściwościach smaru stałego. Powłoki kompozytowe zostały natryskane z użyciem systemu do płomieniowego natryskiwania naddźwiękowego Hybrid Diamond Jet. 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 płomieniowo natryskanymi naddźwiękowo z konwencjonalnych proszków WC-12Co/Fe3O4.

11

Microstructure and properties of cold sprayed composite coatings

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

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2017

|

Vol. 81, nr 2

49--55

EN

Purpose: The composite coatings containing incorporated ceramic achieve a wide spectrum of enhanced properties, resulting from a combination of features from a ductile matrix and hard particles. This article attempts to explain how the alumina addition to Ni powder influences the microstructure and mechanical properties of the composite Ni-Al2O3 coatings cold sprayed on the 7075 Al alloy. Design/methodology/approach: The coatings were formed during a deposition of the powder particles step by step which impacts with high velocities onto the substrate, deform, and adhere to it or to other particles. Findings: The incorporation of Al2O3 in the Ni matrix induced a larger plastic deformation of the powder particles and reduced the porosity of the coatings. The Ni-Al2O3 coatings were characterized by a lower surface roughness compared to Ni deposits. The Young modulus of the Ni-Al2O3 coatings were found to be higher than Ni coating.

12

The quantitative analysis of the effect of the porosity, the volume of fraction of reinforcing phase and the thermal spraying methods, on corrosion properties of composite coatings in marine environment

Starosta R.

Journal of KONES

|

2016

|

Vol. 23, No. 1

321--327

EN

In the paper an assessment of the impact of the thermal spray methods, porosity and the volume fraction of reinforcing phase (aluminium oxide) on the corrosion properties (corrosion current density and corrosion potential) of Ni-5%Al alloy coatings and Ni-5%Al-Al2O3 composite coatings reinforced by particle dispersion was presented. The volume fraction of reinforcing phase in the coatings was 15, 30 and 45%. These materials would potentially be used in the shipbuilding industry as regenerative coatings for repair of marine pump shafts. The samples (substrates) were made of carbon C45 (0.45%C) steel. For thermal spray of coatings, two oxy-acetylene (Casto-Dyn DS 8000 and Roto-Tec 80) torches and one plasma gun (PN120) were deployed. The two distances 100 mm and 150 mm from the nozzle onto the substrate were used. In addition, the two substrate temperatures 150°C or 250°C were applied. Corrosion properties of the coatings were tested in a replacement seawater (3.5% NaCl) by polarization curves method. It has been found that among the independent variables considered: a method of thermal spraying, fraction of reinforcing phase and porosity, the last mentioned has the greatest influence on the corrosion properties of thermally sprayed coatings on the matrix of Ni-5% Al. The value of the corrosion potential of coatings depended on the used thermal spray method. It has been found that the more modern method of producing coatings of the higher velocity of the coating material in a sprayed stream has a significant positive effect on the porosity of the coatings. The presence of the reinforcing phase (Al2O3) in composite coatings contributes to a reduction of value of the corrosion current density and increase of the corrosion potential value.

13

The influence of finishing on the tribological properties of plasma sprayed MMC coatings

Charchalis A., Starosta R.

Journal of KONES

|

2016

|

Vol. 23, No. 1

91--97

EN

During operation of marine pumps, one of the most common disability is tribological wear of shaft neck cooperating with the gland. In the practice, worn shafts are exchanged for new or are regenerated by chromium plating, padding or thermally sprayed of ceramic coatings, mainly Al2O3 In this article, the use of plasma sprayed Ni-5% Al-15%Al2O3 composite coatings were proposed. The surfaces of coatings by turning and burnishing treatments were shaped. Tribological properties of composite materials are dependent on the proportion and size of the reinforcing phase particles contained in a metal matrix. A reinforcement composite with very small dimensions and the amounts may result in increased wear and increase the coefficient of friction. It is therefore important to check whether the advisable of phase composition will not adversely affect the wear of the composite and the cooperating the part. The presence of a 15% volume fraction of the alumina particles on the selected tribological properties of the Ni-5% Al matrix composite coatings were evaluated. In order to assess the effect of the applied tapes of finishing on wear of MMC coatings, the tribological tests were performed on the "T05" machine with head roll- piece type. It has been found that the burnishing favours a lower wear of composite coating and the cooperating element compared to the coatings after turning treatments. At the same time observed more than ten times less wear intensity of MMC coatings in the initial time of friction, which may indicate a shorter time needed to grind of cooperating elements.

14

Udarność kompozytowych powłok z tkaniną aramidową na podłożu stalowym

Mayer P., Pach J.

Interdisciplinary Journal of Engineering Sciences

|

2016

|

Vol. 4, no. 1

6--10

PL

W artykule zaprezentowano wyniki udarności powłok kompozytowych na osnowie termoplastycznej z różną liczbą warstw z tkanin aramidowych. Wzmocnione tkaniną aramidową o gramaturze 175 g/m2 powłoki z kopolimeru styren-butadien-styren na podłożu stalowym były otrzymane metodą prasowania. Otrzymano również powłoki bez wzmocnienia o różnej grubości. Wynikiem odporności na uderzenia była ilość uderzeń potrzebnych do mechanicznego uszkodzenia powłoki oraz pęknięcia podłoża. Analizie mikroskopowej poddano również powierzchnie powłok po jednokrotnym uderzeniu. W wyniku przeprowadzonych badań nie zaobserwowano liniowej zależności pomiędzy grubością powłok, a ich odpornością na uderzenia. Znaczący wpływ na powstałe uszkodzenia po udarze ma ilość tkanin w powłoce.

EN

The article presents the results of impact composite coatings on the thermoplastic matrix with varying amounts of aramid fabrics. To prepare composite coatings applied thermoplastic copolymer of SBS (styrenebutadiene- styrene) with a linear chain, trade name Kraton. To reinforcement selected aramid fabric (Twaron 1210 fiber), a plain weave and a weight of 175 g / m2. As the base polymer coatings used steel sheet with a thickness of 1.0 mm marked with DC01 according to EN 10027-1: 2007. It is a quality steel alloy designed for cold-rolled products. Steel substrate were washed in a solution of water and detergent, and then degreased with acetone. First step was compressed at 180 ° C for 3 minutes without load, and then three minutes with a load of 2 MPa. SBS copolymer film having a thickness of 800 μm. The films again were compressed with fabrics on steel substrate, using the same compression parameters as in the case of a single film. Obtained four reinforced with fabric layers differing in number of layers of fabric and two SBS copolymer coating with different thickness. Impact resistance test consisted of placing the sample of 100 x 100 mm in the base device, and then leaving from the height of 1 meter, a weight of 2 kg terminated spherical indenter having a diameter of 20 mm. All samples from a single impact energy of 19.62 J were subjected to microscopic analysis. The first step was to determine the number of impact, after which the steel substrate coating has been without a break. Then carried out research on coatings by measuring the amount of impact, which was interrupted after the structure of the coating and the steel substrate. As a result of the study, there was no linear relationship between the thickness of coatings and their impact resistance. A significant influence on the resulting damage after an impact is the amount of fabric coating.

15

Effect of Al2O3 Ceramic Particles on Corrosion Behaviour and Tribological Properties of Nickel Composite Coatings

Nowak M., Najder A., Opyrchał M., Boczkal S., Żelechowski J., Bigaj M., Gawlik M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 1

195--198

EN

The paper presents a study on corrosion behaviour and tribological properties of nickel composite coatings deposited by electrochemical method on aluminium alloy from 2xxx series (AlCu4MgSi). The nickel composite coatings were produced in a Watts bath of the following chemical composition: NiSO4·7H2O 150 g/l, NiCl2·6H2O 30 g/l, H3BO3 30 g/l with the addition of saccharin in an amount of 2 g/l. As hard ceramic dispersed particles embedded in the coating, alumina (Al2O3) was used in an amount of 12,5; 25; 50 and 75 g/l. Coatings were produced using cathodic current density of 6 A/dm2, bath temperature of 60°C, pH 4, and the time 60 minutes. The electroplating bath was stirred with a mechanical stirrer (350 rpm). The results obtained were compared with a nickel coating deposited without the ceramic particles. It was found that the presence of Al2O3 increases the wear resistance of composite coatings, but does not significantly improve the corrosion properties.

16

Katody kompozytowe o niskim nadpotencjale wydzielania wodoru wytwarzane metodą galwaniczną

Nawrat G., Gonet M., Wieczorek T., Nieużyła Ł., Gardeła A.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 4

550-557

PL

Opracowano proces galwanicznego wytwarzania powłok kompozytowych z osnową ze stopów niklu i kobaltu z fosforem oraz substancją rozproszoną (tlenki rutenu i tytanu, w postaci proszków o małym uziarnieniu). Wprowadzenie fosforu jako dodatku stopowego do powłok niklowych i kobaltowych wpłynęło korzystnie na nadpotencjał wydzielania wodoru. Dalsze obniżenie bezwzględnych wartości nadpotencjału wydzielania wodoru uzyskano dzięki wprowadzeniu tlenków rutenu lub rutenu i tytanu do powłoki. Elektrody z powłokami kompozytowymi z osnową Ni-P, Co-P lub Ni-Co-P i z fazą rozproszoną w postaci proszków 100% RuO₂ lub 40% RuO₂-60% TiO₂ charakteryzują się bezwzględnymi wartościami nadpotencjału wydzielania wodoru, wynoszącymi ok. 0,10 V przy gęstości prądu elektrolizy 100 A/m² i ok. 0,20 V przy 1000 A/m².

EN

Ni bars were electroplated with RuO₂ or TiO₂-reinforced Ni-P, Ni-Co or Ni-Co-P-matrix composite layers from resp. baths at 40°C and cathode current d. 1.5 A/dm² and then studied for chem. and phase compns., surface morphol., polarization behavior (voltamperometry) and corrosion resistance. The RuO₂-reinforced composite layers showed the lowest overpotentials of H₂ release (abs. value 0.098–0.104 V at current d. 100 A/m²). The reinforcement resulted however in a substantial drop of the corrosion resistance of the layers.

17

Mikrostruktura kompozytowych powłok Ni-ZrC napawanych plazmowo

Bober M., Senkara J.

Przegląd Spawalnictwa

|

2015

|

R. 87, nr 10

60--63

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań kompozytowych napoin o osnowie stopu Ni umacnianych cząstkami ZrC. Warstwy te uzyskano poprzez napawanie plazmowe mieszaniny proszków – osnowy i fazy umacniającej na podłoża ze stali S355J0. Wykonano napoiny dla zmiennych wartości natężenia prądu łuku głównego. Przeprowadzono badania makro i mikroskopowe powłok kompozytowych stosując mikroskopię optyczną i skaningową. Określono objętościowy udział cząstek fazy umacniającej osnowę oraz stopień rozcieńczania napoiny metalem podłoża. Analizowano rozkład mikrotwardości osnowy. Wykazano, iż zachodzi dezintegracja cząstek proszku ZrC w skutek oddziaływania z ciekłą osnową metaliczną.

EN

The results of investigations of nickel base composite coatings reinforced by ZrC particles are presented in the paper. The layers were obtained by deposition of Ni-alloy and ZrC powders’ mixture onto S355J0 low alloy steel by Plasma Powder Transferred Arc Welding method. Variable values of main welding current were applied. Macroscopic and microscope examinations of composite coatings were evaluated using optical and scanning microscopes. Volume fraction of reinforcing phase and dilution coefficient were evaluated. Microhardness of the matrix of composite coatings was also analyzed. It was evidenced that disintegration of ZrC particles occurred due to the action with liquid metal base.

18

Charakterystyka mikrostruktury powłok Ni-Al2O3 natryskanych zimnym gazem

Góral A., Żórawski W.

Przegląd Spawalnictwa

|

2015

|

R. 87, nr 9

34--37

PL

Natryskiwanie zimnym gazem jest najnowocześniejszą metodą natryskiwania cieplnego pozwalającą na uzyskanie właściwości powłok nieosiągalnych dotychczas konwencjonalnymi metodami natryskiwania cieplnego. W artykule przedstawiono proces natryskiwania zimnym gazem oraz możliwości natryskiwania powłok kompozytowych. Pokazano ponadto wyniki badań własnych mikrostruktury i analizy składu fazowego powłoki Ni-Al2O3 otrzymanej przez natrysk zimnym gazem.

EN

Cold spraying is the state-of-the-art of thermal spraying which allows to obtain new unique properties of a coating. These properties are unattainable by conventional thermal spray processes. The paper shows fundamental issues of the cold spray process and possibility of the spraying of composite coatings. Some results of a microstructure and phase composition of cold sprayed Ni-Al2O3 coatings are presented.

19

Wpływ obróbki wykończeniowej na zużycie tribologiczne natryskiwanych plazmowo powłok MMC

Starosta R.

Logistyka

|

2015

|

nr 3

4593--4600, CD 1

PL

Podczas eksploatacji pomp okrętowych jedną z najczęściej spotykanych niesprawności jest zużycie tribologiczne czopa wału współpracującego z dławnicą. W dotychczasowej praktyce morskiej, tak zużyte wały wymienia się na nowe lub poddaje się je regeneracji poprzez chromowanie galwaniczne, napawanie, natryskiwane cieplnie powłok ceramicznych, głównie Al2O3. W niniejszym artykule zaproponowano wykorzystanie powłok kompozytowych, MMC, Ni-5%Al-15%Al2O3, które otrzymano metodą natryskiwania plazmowego. Powierzchnię powłok kształtowano w wyniku obróbki toczeniem oraz nagniataniem. Celem oceny wpływu zastosowanej obróbki wykończeniowej na zużycie powłok MMC przeprowadzono badania tribologiczne na maszynie T05 z głowicą typu rolka-klocek. Stwierdzono, że nagniatanie sprzyja mniejszemu zużyciu powłoki kompozytowej jak i elementu współpracującego w porównaniu do powłok po obróbce toczeniem. Jednocześnie zaobserwowano ponad dziesięciokrotnie mniejszą intensywność zużycia powłok MMC w początkowym czasie tarcia, co może świadczyć o krótszym czasie potrzebnym do dotarcia współpracujących ze sobą elementów.

EN

During operation of marine pumps one of the most common disability is tribological wear of shaft neck cooperating with the gland. In the practice, worn shafts are exchanged for new or are regenerated by chromium plating, padding or thermally sprayed of ceramic coatings, mainly Al2O3 In this article, the use of plasma sprayed Ni-5% Al-15%Al2O3 composite coatings were proposed. The surfaces of coatings by turning and burnishing treatments were shaped. In order to assess the effect of the applied tapes of finishing on wear of MMC coatings, the tribological tests were performed on the "T05" machine with head roll- piece type. It has been found that the burnishing favors a lower wear of composite coating and the cooperating element compared to the coatings after turning treatments. At the same time observed more than ten times less wear intensity of MMC coatings in the initial time of friction, which may indicate a shorter time needed to grind of cooperating elements.

20

Powłoki kompozytowe Zn/Al2O3 wytwarzane metodą elektrochemiczną w kąpieli octanowej

Szmigielska K., Trzaska M.

Inżynieria Powierzchni

|

2015

|

nr 2

26--29

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań powłok kompozytowych Zn/Al2O3 wytwarzanych metodą elektrochemiczną na podlożu ze stali węglowej konstrukcyjnej S235JR (Sl3S). Badania obejmowały wytworzenie powłok kompozytowych Zn/Al2O} o dwóch różnych wymiarach cząstek fazy dyspersyjnej A12O3 oraz - w celach porównawczych - warstwę cynkową. Charakterystykę jazy dyspersyjnej Al2O3 i wytworzonych powłok realizowano za pomocą następujących technik badawczych: dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD), skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM), mikroskopii optycznej i pomiarów mikrotwardości. Przedstawiono wyniki badań struktury proszku A12O3, morfologii i budowy powłok Zn i Zn/AlO3 oraz wyniki pomiaru mikrotwardości materiału powłok. Wytworzone powłoki charakteryzują się zwartą budową i równomierną grubością. Wbudowanie cząstek proszku Al2O3 w osnowę cynkową wpływa na zwiększenie twardości materiału powłoki.

EN

The current work presents the results of the research on the electrochemical deposition of Zn/Al2O3 composite coatings on the constructional carbon steel S235JR (St3S) as a substrate. The research included the electrodeposition of Zn/Al2Oj composite as well as zinc coatings for the comparative purpose. The characteristics of the dispersion phase and obtained coatings were carried out using the following techniques: X-ray diffraction method (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), optical microscopy and microhardness technique. The results of the structure of A12O3 powder as well as morphology, structure and microhardness of Zn and Zn/Al2O3 coatings arę presented. It was observed that the obtained composite, layers arę characterized by the compact structure and uniform thickness. The presence of the A12O3 disperion phase into the zinc matrix leads to an increased hardness of Zn/Al2O3 composite coatings.