W artykule przedstawiono wyniki badania powłok ochronnych w postaci warstw wierzchnich wytworzonych na elementach hydrauliki siłowej. Na podstawie analizy i znajomości przyczyn oraz mechanizmów zużycia występujących w górniczych warunkach wydobycia rud metali nieżelaznych, dobrano materiały powłokowe z nanostrukturą. Zastosowano metodę natryskiwania naddźwiękowego Hl/OF. Powłoki z badano ze względu na jakość powierzchni, poprzez określenie chropowatości i parametrów Ra i Rz, za pomocą metody kontaktowej i optycznej. Na podstawie analizy mikrostrukturalnej, określono porowatość i grubość powłok. Przeprowadzono rentgenowską analizę strukturalną, zmierzono mikrotwardość metodą Mickersa oraz udarność.
EN
This work presents the results ofa study ofcoatings in the form of surface layers produced on hydraulic elements. On thebasis ofthe analysis and knowledge of the causes and mechanisms of consumption occurring in mining production conditions of non-ferrous metal ores, coating materials with nanostructure have been chosen. The method of supersonic spray HVOF was used. Coatings have been studied for the sake of surface ąuality by specifying a roughness and parameters of Ra and Rz using the contact and optical methods. Based on the analysis of microstructure, porosity and thickness of the coatings was defined. X-ray structural analysis has been made, micro-hardness by Vickers method and the impact strength have been measured.
Zastosowanie technologii napawania laserowego powłok na łopatkach turbin parowych stanowi alternatywę dla stosowanych obecnie metod zabezpieczania tych elementów turbiny (nakładki, hartowanie). Przeprowadzone prace badawcze pozwoliły na opracowanie technologii wytwarzania pokryć ochronnych na bazie stellitu 6. Warstwy te odznaczały się wysoką skutecznością ochronną w warunkach testów laboratoryjnych i tych wykonanych w warunkach przemysłowych. W odniesieniu do obecnie stosowanych technik zabezpieczenia powierzchni łopatek, napawanie laserowe zapewnia wysoką jakość otrzymywanych warstw – m.in. brak porowatości powłoki oraz wysoką przyczepność do podłoża (powłoka i podłoże stanowią jednolity materiał w efekcie przetopienia i uzyskania metalurgicznego połączenia). Zapewnia to właściwą ochronę pokrywanego elementu, przy jednoczesnym braku ryzyka oderwania samej warstwy, zarówno w trakcie jej wytwarzania, jak i w czasie eksploatacji. Pozytywne, dwuletnie wyniki testów eksploatacyjnych turbiny parowej z łopatkami zabezpieczonymi powłokami napawanymi laserowo pozwalają na stwierdzenie, iż zastosowana powłoka stellitowa stanowi skuteczną ochronę przeciw niszczeniu erozyjno-kawitacyjnemu. Użyta metoda laserowego nakładania powłok zapewnia wysoką trwałość pokrywanej łopatki, co powinno przekładać się na wydłużenie czasu bezawaryjnej pracy turbiny parowej.
EN
Laser cladding of power turbine blades is an alternative to the actually applicated methods of protecting these turbine elements (pads, hardening). The conducted research works allowed to elaborate technology to produce protection coatings based on stellite 6. These coatings are characterized by high protection effectiveness both in laboratory and industrial testing conditions. Compared to the presently used technologies of blade surface protection, the laser padding ensures high quality of the obtained layers, i.a. the lack of coating porosity and high adhesion to a blade body (coating and the body become homogenous as the effect of weld penetration and obtaining of a metallurgical joint). It ensures the right protection of the coated element with simultaneous lack of the risk of the protective layer separation both during its creation and the following operation. Positive results of 2-year operation tests of steam turbine with laser cladded blades allow to express the opinion that the applied stellite coating makes an effective protection against erosive and cavitational wear. The applied method of laser coating ensures high durability of coated blades that should be reflected by an extended service life of a steam turbine.
Powłoki WC-Co, Cr3C2-NiCr, NiCrSiB, NiCrSiB + 5% Fe, NiCrSiB + 2,5% Cr + 2,5% Fe, WC-Co + 5% (NiCrFeBSi), WC-Co-CrC-Ni wytworzono dwoma metodami natrysku termicznego: metodą plazmową oraz metodą natrysku płomieniowego HVOF (High Velocity Oxy-Fuel). Przeprowadzono porównawcze badania struktury powłok, stosując technikę obserwacji za pomocą mikroskopii świetlnej oraz elektronowej mikroskopii skaningowej. Wykorzystując metodę EDS zbadano skład chemiczny powłok. Ponadto przeprowadzono ocenę budowy fazowej za pomocą metod rentgenowskich. Badania mikrotwardości pozwoliły porównać mikrotwardość powłok i pośrednio ocenić ich odporność na ścieranie.
EN
WC-Co, Cr3C2-NiCr, NiCrSiB, NiCrSiB + 5% Fe, NiCrSiB + 2.5% Cr + 2.5% Fe, WC-Co + 5% (NiCrFeBSi), WC-Co-CrC-Ni coatings were deposited by two thermal spraying methods: plasma spraying and high velocity oxy-fuel (HVOF) method. The comparable investigations of coatings microstructure with the use of light microscopy and scanning electron microscopy were performed. With the application of EDS method, the chemical composition of coatings was investigated. The estimation of phase composition was performed by X-ray method. The microhardness investigations allowed to carry out the comparison of microhardness of coatings and indirect evaluation of their wear resistance.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Purpose: The objective of this work was to present the changes between the plasma sprayed and high velocity oxy-fuel (HVOF) wear Cr3C2 resistant coats. The differences in microstructure and microhardness of coatings were investigated. The characterization of fully melted, un- melted and partly melted areas was performed. Design/methodology/approach: The investigated coats contained very differentiate areas, especially plasma sprayed layers. Systematic investigations of microstructure by using optical, electron scanning microscopy and transmission electron microscopy selected fully melted, un- melted or partly melted areas and their characteristic features were performed. Microhardness of coats was measured and compared with the similar literature results. Findings: Microstructure of plasma sprayed coats was finding as consisting from elongating splats, additionally contained un-melted previous particle of powder and some voids and oxides. Contrary to this the HFOV coatingss were more uniform containing almost equiaxial grains. The microhardness of HFOV coatings was almost two times higher than plasma sprayed ones. Practical implications: The performed investigations provide information, which could be useful in the industrial practice about the essential features of wear resistant plasma sprayed coatings. Originality/value: It was assumed that HVOF coatings have more uniform microstructure, higher microhardness, which could suggests better resistance before the wear and grindability.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.