Zużycie tribologiczne powłok Fe-Al wytworzonych metodą gazodetonacyjną (GDS)
Tomasz Chrostek
Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w OlsztynieAbstrakt
Przeprowadzono badania porównawcze powłok wytworzonych metodą gazodetonacyjną (GDS) w celu zbadania wpływu parametrów natryskiwania na zużywanie ścierne w warunkach tarcia suchego. Badania przeprowadzono metodą pin-on-disc (PoD) w temperaturze pokojowej. Mikrostrukturę powłok analizowano metodami dyfrakcji rentgenowskiej (XRD) oraz skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM/EDS). Wyniki pokazały, że przy określonych parametrach procesu GDS głównymi fazami w obu powłokach były FeAl i Fe3Al z udziałem cienkich warstw tlenkowych, głównie Al2O3. Badania tribologiczne dowiodły, że powłoki natryskiwane krótszą lufą działa GDS wykazały wyższą odporność na zużycie. Współczynnik tarcia był nieznacznie niższy w przypadku powłok natryskiwanych dłuższą lufą działa GDS. W trakcie tarcia suchego na powierzchni tworzą się warstwy tlenkowe, które działają jak stały smar. Obciążenie, któremu poddawano próbki podczas badań, powoduje powstawanie naprężeń ścinających, zwiększając w ten sposób zużycie powłok. Podczas tarcia powierzchnia powłok poddawana jest naprzemiennym naprężeniom rozciągającym i ściskającym, co prowadzi do rozwarstwień i stanowi główny mechanizm zużycia powłok.
Słowa kluczowe:
Natryskiwanie gazodetonacyjne, powłoka, Fe-Al, stopy intermetaliczne, trybologiaBibliografia
BINSHI X., ZIXIN Z., SHINING M., WEI Z., WEIMIN L. 2004. Silding wear behawior of Fe-Al and Fe-Al/WC coating prepared by high velocity arc spraying. Wear, 257: 1089-1095. Google Scholar
BOJAR Z., SENDEROWSKI C., DUREJKO T. 2002. Structure and tribological properties of FeAl-based intermetallic coatings sprayed on steel substrate. International Journal of Applied Mechanics and Engineering, 7: 335-340. Google Scholar
CHROSTEK T. 2020. Structural analysis of Fe-Al coating applied by gas detonation spraying. Technical Sciences, 23(3): 221-232. Google Scholar
FIKUS B., SENDEROWSKI C., PANAS A.J. 2019. Modeling of Dynamics and Thermal History of Fe40Al Intermetallic Powder Particles Under Gas Detonation Spraying Using Propane-Air Mixture. Journal of Thermal Spray Technology, 28(3): 346-358. Google Scholar
PANAS A.J., SENDEROWSKI C., FIKUS B. 2019. Thermophysical properties of multiphase Fe-Al intermetalic-oxide ceramic coatings deposited by gas detonation spraying. Thermochimica Acta, 676: 164-171. Google Scholar
SENDEROWSKI C. 2015. Żelazowo-aluminiowe intermetaliczne systemy powłokowe uzyskiwane z naddźwiękowego strumienia metalicznego. Bel Studio Sp. z o.o., Warszawa. Google Scholar
SENDEROWSKI C., ASTRACHOV E., BOJAR Z., BORISOV Y. 2011. Elementarne mechanizmy formowania powłoki intermetalicznej Fe-Al podczas natryskiwania gazodetonacyjnego. Inżynieria materiałowa, 32(4): 719-723. Google Scholar
SENDEROWSKI C., DUREJKO T., ZASADA D., NAPADŁEK W., BOJAR Z. 2016. Structure and properties of the FeAl (HVOF, HVAF, DGS) coating for power industry. Inżynieria Materiałowa, 6(214): 283-288. Google Scholar
Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie
