Wyniki 1-4 spośród 4 dla zapytania: authorDesc:"KRZYSZTOF ŁODZIŃSKI"

Uwarunkowania technologiczne naddźwiękowej metalizacji płomieniowej HVOF do wytwarzania intermetalicznych powłok ochronnych Fe-Al dla potrzeb energetyki

Czytaj za darmo! »

Historia natryskiwania cieplnego sięga początków XX stulecia, gdy Dr. Max Schoop przeprowadził eksperymenty, w których wykorzystano tlen i acetylen oraz sprężone powietrze do zdeponowania przetopionego materiału w formie metalicznej powłoki ochronnej [1]. W 1933 roku przedstawiona idea została zaadoptowana przez grupę METCO INCORPORATED, która obecnie jest głównym producentem systemów metalizacji natryskowej płomieniowej. Natrysk płomieniowy jest badany i modyfikowany nieustannie, na kanwie czego rozwijane są coraz nowsze, zaawansowane technologie wykorzystywane powszechnie przez przemysł energetyczny, motoryzacyjny, lotniczy, a nawet kosmiczny. W 1988 roku firma METCO przedstawiła system HVOF (High Velocity Oxy-Fuel) pod nazwą Diamond Jet [2], który dał początek rozwoju nowej generacji technologii płomieniowej z naddźwiękowym strumieniem metalizacyjnym, generowanym w wyniku ciągłego spalania mieszanki paliwowo-tlenowej. Najczęściej stosowane paliwa gazowe w technologii HVOF to propan, propylen i wodór, ale również gaz ziemny lub acetylen. Rodzaj zastosowanego paliwa gazowego wespół z konstrukcją palników naddźwiękowych decydują zarówno o prędkości strumienia metalizacyjnego, która może zawierać się w przedziale 400÷1000 m/s, jak i jego temperaturze - powyżej 3200°C, powodującej nadtapianie podawanego proszku stanowiącego materiał powłoki. Powłoki natryskane techniką naddźwiękową HVOF z użyciem paliwa gazowego cechuje niska porowatość (poniżej 2%) i mała zawartość tlenków oraz bardzo wysoka wytrzymałość adhezyjno- -dyfuzyjnego połączenia powłoki z podłożem (powyżej 80 MPa). Istnieją również systemy HP/HVOF (High Pressure HVOF), w których stosuje się palniki zasilane paliwem płynnym - najczęściej naftą lotniczą. Osiąga się w nich jeszcze większą wartość prędkości nadtopionych cząstek proszku (do 1200 m/s) przy niższej temperaturze płomienia, rzędu 2700°C, co skutkuje większą energią kinetyczną cząstek [3]. W rezultacie powłok[...]

Analiza stabilności cieplnej i wybranych właściwości powłok typu FeAl otrzymanych metodą HVOF

Czytaj za darmo! »

Stopy intermetaliczne typu FeAl (B2) o zawartości 35÷50% at. Al są perspektywicznym materiałem konstrukcyjnym do pracy w podwyższonej temperaturze [1, 2]. Charakteryzują się bardzo dobrą odpornością na wysokotemperaturowe utlenianie i nasiarczanie (do 1200°C), w warunkach równoczesnego oddziaływania złożonego stanu naprężeń mechanicznych i dużych obciążeń cieplnych, w kontakcie z wysokotemperaturowymi gazami i innymi agresywnymi substancjami oraz materiałami ściernymi, wywołującymi zużycie i korozję wysokotemperaturową [3, 4]. Wraz ze zbliżaniem się do składu stechiometrycznego, po długotrwałym wygrzewaniu w zakresie temperatury 700÷1000°C i dostatecznie powolnym chłodzeniu, następuje porządkowanie dalekiego zasięgu atomów w roztworze stałym i nadstruktura FeAl (B2) utrzymuje się nawet do 1310°C. Uporządkowanie dalekiego zasięgu prowadzi do wzmocnienia oddziaływań międzyatomowych i stabilizacji struktury wynikającej z utrudnionego ruchu śrubowych segmentów dyslokacji generowanych w efekcie poślizgu poprzecznego [5]. W takim stanie struktury maleje także skuteczność transportu masy i zwłaszcza w stopach około stechiometrycznych FeAl (B2) polepsza się ich odporność na rekrystalizację, pełzanie (tym samym rośnie żarowytrzymałość) i korozję wysokotemperaturową. Niemniej - wysoki stopień uporządkowania struktury oraz ograniczenie ruchliwości dyslokacji i skuteczności poślizgu poprzecznego jest jedną z ważnych przyczyn ograniczonej plastyczności tych stopów w temperaturze otoczenia i nieznacznie podwyższonej [6]. Zagadnienie jest istotne ponieważ problem odkształcenia plastycznego towarzyszy nieodłącznie transformacji cząstek proszku materiału powłokowego w strukturę powłoki ochronnej. Dla stopów polikrystalicznych na osnowie fazy FeAl (o zawartości 35, 40 i 50% at. Al) stwierdzono odkształcenie przez poślizg superdyslokacji w płaszczyznach {110}, w kierunkach <111> [7], co oznacza potencjalne spełnienie kryterium plastyczności von[...]

Ocena wytrzymałości adhezyjnej powłok detonacyjnych typu Fe-Al w teście na odrywanie

Czytaj za darmo! »

Natryskiwanie detonacyjne pozwala formować powłoki o wysokiej wytrzymałości adhezyjnej i dobrych właściwościach eksploatacyjnych [1÷7]. Wytrzymałość adhezyjna natryskanych powłok detonacyjnych (z uwzględnieniem kohezji granic ziaren) uzależniona jest przede wszystkim od temperatury procesu i prędkości cząstek proszku, a więc tym samym od wartości wygenerowanego impulsu ciśnienia w strefie połączenia i czasu oddziaływania tego impulsu. Z zależności empirycznych podanych w pracach [2, 3] wynika, że można w warunkach natryskiwania detonacyjnego osiągnąć efekt silnego połączenia adhezyjnego powłoki z podłożem, optymalizując takie parametry procesu jak prędkość cząstek proszku Vp i ich temperaturę Tpʹ w chwili zderzenia z warstwą wierzchnią (WW) materiału podłoża oraz temperaturę samego podłoża Ts. Parametry te powiązane są zależnością (1): V T B B T B B p k T c s p s s p = + p p ⎛ ⎝ ⎜⎜ ⎞ ⎠ ⎟⎟ - - ′ ⎡ ⎣ ⎢⎢ ⎤ ⎦ ⎥⎥ ⎫⎬ ⎪ ⎭⎪ ⎧⎨ ⎪ ⎩⎪ 91 48 1 1 2 , / (1) gdzie: Tk - temperatura w strefie połączenia cząstki proszku z WW materiału podłoża (optymalna, ze względu na połączenie adhezyjne), K; cp - pojemność cieplna proszkowego materiału powłokowego, cal·g-1K-1; Bs i Bp - współczynniki akumulacji ciepła, odpowiednio dla materiału podłoża i materiału proszkowego - obliczane z zależności: B = λcρ , Ws½/m2K; λ - współczynnik przewodzenia ciepła, J/m·s·K; c - ciepło właściwe, J/kg·K; ρ - gęstość, kg/m3. W celu wyznaczenia temperatury Tk, warunkującej uzyskanie silnego połączenia adhezyjnego w efekcie zderzenia cząstki w stanie stałym z WW materiału podłoża, wykorzystuje się zależność (2) uwzględniającą współczynnik akumulacji ciepła w uderzającej cząstce proszku i w mikrostrefie materiału podłoża, stanowiącej miejsce[...]

 Strona 1