Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

Nowa wersja platformy, zawierająca wyłącznie zasoby pełnotekstowe, jest już dostępna.
Przejdź na https://bibliotekanauki.pl

Ograniczanie wyników

2 Kompozyty

2 2010

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Powłoki ceramiczne napylane plazmowo proszkami stopowanymi dyfuzyjnie. Cz. I. Właściwości proszków

100%

Feldshtein E. , Devojno O. , Yatskevich O.

2010

tom R. 10, nr 1

81-85

Części współczesnych maszyn często wymagają ochrony powierzchni roboczych od oddziaływania otoczenia korozyjnego, zużycia oraz niszczenia mechanicznego. W tym celu w szerokim zakresie wykorzystuje się napylanie plazmowe, kształtujące na powierzchniach roboczych powłoki różnych typów. W ostatnich latach dla zwiększenia właściwości wytrzymałościowych powłok oraz sił ich łączenia z podłożem (materiałem bazowym) coraz częściej stosuje się proszki o skomplikowanych właściwościach fizykochemicznych. Prostym i efektywnym sposobem modyfikującym skład fazowy oraz strukturę wykorzystywanych proszków do napylania jest proces stopowania dyfuzyjnego. Wiadomo, że tlenek glinu cechuje się wysoką twardością, odpornością na zużycie, odpornością korozyjną, nie oddziałuje z metalami nawet przy wysokich temperaturach. Dlatego celem przedstawionej pracy było badanie właściwości proszków na bazie tlenku glinu, których cząsteczki były poddane stopowaniu dyfuzyjnemu. Jako elementy stopujące wybrano molibden i bor. W trakcie nagrzewania w piecu w ciągu 2 h mieszaniny proszków tlenku glinu z proszkami molibdenu (8% masy) lub boru (10% masy) w obecności chlorku amonu (4% masy) otrzymano proszki kompozytowe Al2O3-Mo i Al2O3-B. W celu zapewnienia identycznych warunków oddziaływania termicznego proszek wyjściowy tlenku glinu poddano obróbce cieplnej w warunkach analogicznych stopowaniu dyfuzyjnemu. Na podstawie analizy kształtów proszków na mikroskopie skaningowym "Mira" ustalono, że proszek wyjściowy tlenku glinu składa się z cząstek dwóch typów - kulistych oraz w postaci konglomeratów mikrokryształów. Cząstki proszków po stopowaniu dyfuzyjnym mają kształt kryształów, przy czym borowanie kształtuje bardziej jednorodne graniaste kryształy. Analiza rentgenostrukturalna wykonana na dyfraktometrze uniwersalnym DPOH-3,0 z wykorzystaniem oprogramowania ARSANAL pozwoliła na określenie składu fazowego proszku czystego tlenku glinu oraz proszków stopowanych borem i molibdenem. Ustalono, że przy stopowaniu zwiększa się udział fazy wysokotemperaturowej [alfa]-Al2O3 w składzie proszków wskutek przemian [gama] → [delta] → [alfa] na drodze powolnej przebudowy sieci krystalicznej. Warunki temperaturowe i czasowe obróbki dyfuzyjnej są wystarczające do powstania przemian fazowych w ceramice oraz utrwaleniu w niej przeważnie heksagonalnej modyfikacji [alfa] tlenku glinu. Ponieważ na temperaturę i prędkość przemian polimorficznych tlenku glinu ma znaczący wpływ obecność domieszek, można sugerować, że obecność boru i molibdenu obniża temperaturę przemiany [gama] → [alfa] i znacznie zwiększa prędkość powstawania [alfa]-fazy. Molibden jest obecny w ceramicznym proszku stopowanym jako czysty pierwiastek chemiczny oraz w postaci tlenków. Bor natomiast występuje tylko jako czysty pierwiastek chemiczny, jakichkolwiek związków chemicznych boru w cząstkach stopowanego proszku nie zarejestrowano.

The parts of contemporary machines frequently need the protection of their work surfaces against corrosion medium influence, mechanical wear and destruction. With that end in view plasma spraying is used widely. In latter years, powders with compound composition are used in increasing frequencies to raise strength properties of coatings and their cohesion with the base material. The process of diffusion alloying is the simple method to influence on phase composition and structure of a starting powder. It is known, alumina have the great hardness, wear resistance, does not enter interaction with metals when heating to high temperatures. Then, the purpose of this work is the study of properties of powders on the alumina base, which particles were subject to diffusion alloying. As alloyed elements, molybdenum and boron were used. Alloyed compositions Al2O3-Mo and Al2O3-B were received after heating into oven during 2 h. Mixtures of alumina powder with molybdenum powder (8% of general mass) or boron powder (10% of general mass) with addition of ammonium chloride (4% over the general mass) were used. To meet identical conditions, starting powder was heated with conditions similar to diffusion alloying. The powder shapes analysis fulfilled on the scanning microscope "Mira" allowed to find, that the base alumina powder consists of two type particles - rounded and in the form of conglomerate of microcrystals. Alloying powders have crystal shape, and boronizing forms more uniform faceted crystals. The X-ray structure analysis fulfilled on universal diffractometer DPOH-3,0 using program package ARSANAL allowed to find phase composition of clean alumina powder and powders alloyed by boron and molybdenum. It is determined, the share of high temperature phase [alpha]-Al2O3 in powder increases due to conversion [gamma] → [delta] → [alpha] in consequence of gradual rebuilding of crystal grating. The temperature and time conditions of diffusion alloying are quite enough to realize phase transformation process into ceramic and to lock in it the hexagonal [alpha]-modification of alumina. Because the presence of impurities influences essentially on temperature and speed of polymorphous transformation in alumina, one can suppose that molybdenum and boron presence into alumina reduces the temperature of [gamma] → [alpha] transformation and increases the speed of [alpha] phase formation. Molybdenum presents into alloyed ceramic powder as clean chemical element both oxides. However, boron presents into alloyed ceramic powder as clean chemical element only, boron compounds into powder particles were not discovered.

Powłoki ceramiczne napylane plazmowo proszkami stopowanymi dyfuzyjnie. Cz. II. Właściwości powłok

100%

Feldshtein E. , Devojno O. , Yatskevich O.

2010

tom R. 10, nr 1

86-90

Badano powłoki na bazie proszków ceramicznych Al2O3, Al2O3-Mo i Al2O3-B napylane plazmowo. Przed rozpoczęciem napylania przygotowywano powierzchnie próbek poprzez śrutowanie śrutem żeliwnym. Napylanie plazmowe powłok przeprowadzono przy natężeniu prądu łuku plazmowego 420 A, napięciu 80 V, odstępie między dyszą a powierzchnią napylaną 90 mm. Użyto gazu procesowego, którym był azot z przepływem 3 m3/h. Grubość powłok po napylaniu wynosiła 0,5-0,7 mm, materiał podłoża - stal C45. Badane powłoki mają bardzo wysoką mikrotwardość, a mianowicie ceramika Al2O3 - średnio 15 GPa, ceramika stopowana Al2O3-Mo - 12,9 GPa, ceramika stopowana Al2O3-B - 10,65 GPa. Analiza mikrostruktur powłok wykonana na mikroskopie skaningowym "Mira" ujawniła, że powłoki ceramiczne składają się z częściowo roztopionych, a następnie zakrzepniętych cząstek, intensywność ich topienia wzrasta w kierunku Al2O3 --> Al2O3-Mo --> Al2O3-B. Analiza rentgenostrukturalna wykonana na dyfraktometrze uniwersalnym DPOH-3,0 z wykorzystaniem oprogramowania ARSANAL ujawniła na powierzchniach styku powłoki z podłożem obecność [alfa]-Fe, co oznacza zajście procesu dyfuzji żelaza ze stalowego podłoża do przylegających warstw powłoki ceramicznej. Znacznie większa intensywność linii dyfrakcyjnych [alfa]-Fe dla powłok stopowanych dyfuzyjnie świadczy o tym, że zarówno molibden, jak i bor w trakcie powlekania oddziałują jak katalizatory procesu dyfuzji żelaza wewnątrz przylegającej do podłoża warstwy powłoki. Ujawniona obecność borków żelaza Fe3B na powierzchni styku świadczy o oddziaływaniu chemicznym powłoki Al2O3-B z podłożem. Podczas napylania plazmowego w górnych warstwach powłok formuje się przeważnie modyfikacja wysokotemperaturowa [alfa]-Al2O3, natomiast w warstwach przylegających do podłoża - modyfikacja niskotemperaturowa [gama]-Al2O3. Zawartość modyfikacji [alfa]-Al2O3 w powłokach z ceramiki stopowanej jest znacznie wyższa w porównaniu z powłokami na bazie ceramiki niestopowanej. Powierzchnia powłoki z ceramiki Al2O3 w warunkach tarcia suchego przy stałym obciążeniu zużywa się znacznie szybciej niż powłok z ceramiki stopowanej dyfuzyjnie, przy czym intensywność zużycia ceramiki stopowanej borem jest znacznie mniejsza. Przy obciążeniu wzrastającym powłoka z ceramiki stopowanej molibdenem po bardzo krótkim okresie tarcia wykrusza się całkowicie, natomiast powłoki stopowane borem wykazują mniejsze zużycie, aczkolwiek intensywność zużycia wzrasta w porównaniu do ceramiki Al2O3.

Plasma-sprayed coatings on the base of ceramic powders Al2O3, Al2O3-Mo and Al2O3-B were investigated. Before plasma spraying surfaces of specimens were machined by cast iron shot. Plasma spraying of coats was realized with plasma current strength 420 A and voltage 80 V. The distance between plasma nozzle and surface sprayed was equal 90 mm, process gas - nitrogen with consumption 3 m3/h. Depth of coatings after processing was equal 0.5-0.7 mm, base material - steel C45. Coatings investigated have high microhardness, in particular ceramic Al2O3 - 15 GPa on average, ceramic alloyed Al2O3-Mo-12.9 GPa on average and ceramic alloyed Al2O3-B - 10.65 GPa on average. The analyze of microstructures of coatigs using scanning microscope "Mira" allowed to find, that ceramic coatings consist of quasi molten and then harden particles. The molten intensity of coat particles is grown in direction Al2O3 --> Al2O3 - Mo --> Al2O3 - B. The X-ray structure analysis fulfilled on universal diffractometer DPOH-3.0 using program package ARSANAL allowed to find the presence of [alpha]-Fe at the interfaces between coat and base material. It signifies the process of iron diffusion from steel base material into contact layers of ceramic coat has a place. Useful increase intensity of [alpha]-Fe diffraction lines for coatings alloyed is evidence that boron and molybdenum act on process of iron diffusion from steel base material into contact layers of ceramic coat as accelerants. The presence of iron boride Fe3B into the interface surfaces is evidence of chemical interactions between Al2O3-B coat and base material. When plasma spraying high-temperature modification [alpha]-Al2O3 is forming predominantly into upper layers of coat and low-temperature modification [gamma]-Al2O3 is forming predominantly into layers adjoining to base material. The percentage of [alpha]-Al2O3 modification in coatings from alumina alloyed is higher greatly in comparison with coat from alumina not alloyed. When dry friction with constant loading the surface of Al2O3 coating abrades more quickly in comparison with coatings from alumina diffusion alloyed, wear intensity of ceramic alloyed by boron is smaller greatly. When dry friction with increase loading the coat from alumina alloyed by molybdenum is completely destroyed during very shot time of friction, ceramic coatings alloyed by boron work successfully although their wear intensity increases in comparison with alumina Al2O3.