Vojnotehnički Glasnik (Oct 2016)
Characterization of Cu10wt.%Al intermetallic coatings applied by the atmospheric plasma spraying process / Характеризация интерметаллического покрытия Cu10вес.%Al нанесенного плазменным напылением / Karakterizacija intermetalne prevlake Cu10tež.%Al naprskane atmosferskim plazma sprej postupkom
Abstract
The atmospheric plasma spray process is one of the procedures used for the deposition of coatings resistant to wear due to friction, erosion, cavitation and corrosion. In this paper, the APS process produced a Cu10wt.%Al intermetallic coating which is a reliable candidate for use in tribological environments because of a combination of low price and exceptional resistance to abrasion under different work conditions. The aim of this study was to investigate the mechanical properties and the structure of the Cu10wt.%Al intermetallic coating and develop an efficient method for repairing and improving light alloy resistance to wear. Many components of copper alloys tend to be degraded due to corrosive environment, friction, erosion and cavitation. Such components can be saved by surface engineering with the use of appropriate coatings on surface areas exposed to degradation. A typical microstructure of a coating for the APS process is lamellar, with micro pores, unmelted particles, inter- lamellar oxides and precipitates present in it. The mechanical properties of Cu10wt.% Al coatings were investigated by measuring the microhardness of coating layers using the HV0.3 method while the bond strength was tested on a tensile machine. The morphologies of powder particles and the coating surfaces were analyzed on a scanning electron microscope (SEM). The analysis of the coating microstructure was carried out with the use of an optical microscope, and a share of micro pores was determined by analyzing the micrographs through an optical microscope (OM). / Плазменное напыление является одним из методов нанесения износостойких покрытий, устойчивых в т.ч. к истеранию, эрозии, кавитации и коррозии. В данной работе описан процесс создания интерметаллического покрытия Cu10вес.%Al, являющегося надежным кандидатом для применения в трибологических условиях эксплуатации. Преимуществом покрытия данного вида является сочетание низкой стоимости и повышенной стойкости к абразии в различных режимах эксплуатации. Цель данного исследования заключается в изучении механических свойств и структур интерметаллических покрытий Cu10вес.%Al и развитии эффективной методологии нанесения покрытия, а также в повышении износостойкости легких сплавов. Многие компоненты сплава меди в коррозийных условиях подвергаются кавитационному и эрозийному разрушению, но своевременная инженерия поверхности соответсвующим покрытием деградирующих слоев, поможет сохранить их. Типичная микроструктура покрытия напылением – ламеллярная, с микропорами, несплавленными частицами, межламеллярными оксидами и преципитатами. Испытания механических характеристик покрытия Cu10вес.%Al проводились методом HV0.3 а испытания прочности соединений − методом растяжения. Морфология частиц порошка и поверхности покрытия испытаны методом электронной микрографии (SEM) . Испытания микроструктуры покрытия проведены методом оптической микроскопии, а микропоры исследованы методом оптической микрографии ( ОМ). / Atmosferski plazma sprej je jedan od postupaka koji se koristi za depoziciju prevlaka otpornih na habanje usled trenja, erozije, kavitacije i korozije. U ovom radu, APS postupkom proizvedena je intermetalna prevlaka Cu10tež.%Al, koja je pouzdana za primenu u tribološkim okruženjima zbog kombinacije niske cene i izuzetne otpornosti na abraziju pri različitim uslovima rada. Cilj ovoga rada bio je da se izuče mehanička svojstva i struktura intermetalne prevlake Cu10tež.%Al i razvije efikasan metod za reparaciju i poboljšanje otpornosti lakih legura na habanje. Mnoge komponente od legure bakra imaju tendenciju da se degradiraju zbog korozivne sredine, trenja, erozije i kavitacije. Takve komponente mogu se spasti inženjerstvom površina sa primenom odgovarajućih prevlaka na površinama izloženim degradaciji. Tipična mikrostruktura prevlake za APS postupak je lamelarna u kojoj su prisutne mikropore, neistopljene čestice, međulamelarni oksidi i precipitati. Mehaničke karakteristike prevlake Cu10tež.%Al ispitane su merenjem mikrotvrdoće slojeva prevlake metodom HV0.3 i čvrstoće spoja metodom ispitivanja na zatezanje. Morfologija čestica praha i površina prevlake analizirana je na skening elektronskom mikroskopu (SEM). Analiza mikrostrukture prevlake urađena je uz korišćenje optičkog mikroskopa, a udeo mikropora određen je analizom mikrofotografija sa optičkog mikroskopa (OM).
Keywords
