|
|
Modifikace vrstev deponovaných technologiemi HVOF a cold spray pomocí technologie elektronového paprsku
Vacek, Petr ; Šiška, Filip (oponent) ; Čížek, Jan (vedoucí práce)
Cílem práce bylo modifikovat mikrostrukturu a rozhraní CoNiCrAlY nástřiků deponovaných technologiemi HVOF a cold spray na substrátu z Inconelu 718. Modifikace byla provedena pomocí elektronového paprsku a žíhání v ochranné atmosféře. Byla hodnocena mikrostruktura, chemické a fázové složení. V práci byl zjišťován vliv proudu svazku, rychlosti posuvu svazku a jeho rozostření na přetavenou hloubku. Byla analyzována mikrostruktura a chemické složení nástřiků ve stavu po nanesení a dále byly sledovány jejich změny při přetavování různými parametry elektronového svazku. Sledovány byly také změny v mikrostruktuře a chemickém složení přetavených i nepřetavených nástřiků po žíhání. Přetavená vrstva vzorků měla dendritickou strukturu. Chemické složení se změnilo, pouze pokud bylo přetaveno rozhraní a část substrátu. Pokud byl přetaven pouze nástřik, jeho chemické složení zůstalo totožné. Žíhání mělo za následek zhrubnutí jednotlivých fází a změny chemického složení v důsledku difuze.
|
|
| |
|
|
Stanovení vlastností původních a EB-modifikovaných nástřiků deponovaných technologiemi tepelného nanášení pomocí vrypové zkoušky a testování nano-indentací
Cének, Lukáš ; Tkachenko, Serhii (oponent) ; Čížek, Jan (vedoucí práce)
Vlastnosti vzorků a jejich povlaků mohou být ovlivněné elektronovým paprskem. Tato práce se zabývá analýzou mikrostruktury, fázového a chemického složení a určením vybraných mechanických charakteristik substrátu z inconelové oceli a povlaků CoNiCrAlY deponovaných různými způsoby tepelného nanášení (HVOF, cold spray), v kombinaci s různými parametry tepelného ovlivnění pomocí elektronového paprsku. V průběhu studie bylo zjištěno, že depozicí nedochází ke změnám chemického složení. Dále bylo zjištěno, že interakcí elektronového paprsku s materiálem se rovněž nemění chemické složení, ale dochází ke změně struktury, snížení porozity a povrchové drsnosti, což má za následek změnu mechanických vlastností, jako je snížení tvrdosti nebo nárust modulu pružnosti.
|
|
|
Struktura a vlastnosti tepelných bariér typu YSZ nanesených na krycí vrstvy CoNiCrAlY přetavené elektronovým paprskem
Slavíková, Barbora ; Jan, Vít (oponent) ; Dlouhý, Ivo (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá charakterizací struktury a vlastností tepelných bariér YSZ nanesených pomocí technologie hybridního plazmatického systému na vazebné povlaky CoNiCrAlY modifikované pomocí elektronového paprsku a vakuového žíhání. Depozice vazebných povlaků byla provedena za použití technologie vysokorychlostního nástřiku plamenem a studené kinetické depozice. V rámci experimentálního vyhodnocení byla analyzována mikrostruktura a chemické složení krycích keramických nástřiků nanesených ve formě prášku a suspenze. Stejně tak byly vyhodnoceny i vazebné povlaky ve stavu po přetavení za použití dvou parametrů elektronového paprsku. Dále byly sledovány změny v mikrostruktuře a chemickém složení přetavených nástřiků po žíhání. Následně byly vyhodnoceny mikromechanické vlastnosti keramických a vazebných povlaků. Keramické povlaky nanesené v prášku vykazovaly strukturu tvořenou splaty, zatímco povlaky nanesené ve formě suspenze měly jemnou strukturu tvořenou kolumnárními zrny. Struktura přetavených vazebných nástřiků byla tvořena dendrity. Žíhání pak mělo za následek zhrubnutí jednotlivých fází a došlo ke změnám v chemickém složení způsobené difúzí prvků.
|
|
|
Vliv modifikace HVOF nástřiku slitiny NiCrBSi elektronovým paprskem na jeho strukturu
Pongrácz, Jakub ; Havlík, Petr (oponent) ; Foret, Rudolf (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá povrchovým přetavením nástřiku materiálu NiCrBSi naneseného metodou HVOF a to za pomoci elektronového svazku. Byl studován vliv parametrů a trajektorií elektronového paprsku v módech 6-bodů a linka na mikrostrukturu, chemické a fázové složení, tvrdost a odolnost vůči abrazivnímu opotřebení. V obou případech přetavení došlo ke zlepšení struktury. Ta neobsahovala splaty, měla nižší porozitu a byla homogennější. Strukturní a fázová analýza byla provedena metodami světelné mikroskopie, rastrovacího elektronového mikroskopu, energiově disperzní spektroskopie a rentgenové difrakce. Průběhy tvrdostí nástřiků se po přetavení mírně lišily, ale vždy došlo ke zvýšení tvrdosti oproti stavu bez přetavení. Obdobných výsledků bylo pozorováno při testování abrazivzdornosti.
|
|
|
Vliv parametrů žárového nástřiku na strukturu a vlastnosti cermetových povlaků
Vražina, Tomáš ; Čelko,, Ladislav (oponent) ; Šulák, Ivo (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá vlivem procesních parametrů žárových nástřiků na vlastnosti kompozitních povlaků WC-CrC-Ni a WC-Co-Cr deponovaných na substrát korozivzdorné austenitické oceli. Hlavním cílem byla charakterizace vzniklých povlaků a konstrukce procesních map. Teoretická část diplomové práce zahrnuje nejdůležitější údaje týkající se výroby, konsolidace, vlastností a použití cermetových materiálů. V metodické části je věnovaná pozornost analytickým metodám a zařízením, které byly využity pro charakterizaci struktury a mechanických vlastností deponovaných povlaků. Praktická část zprostředkovává údaje o výsledcích získaných z analytických zařízení. Zejména se jedná o hodnoty z měření drsnosti, tvrdosti, porosity, indentačního modulu, korozního potenciálu a korozní proudové hustoty. K analýze chemického složení práškové směsi i povlaku byla použita metoda energiové disperzní spektroskopie (EDS). Pro komplementární analýzu fázového složení byla použita rentgenová difrakce. Při zpracování diplomové práce byly vytvořeny vhodné postupy, s jejichž využitím se počítá i pro další optimalizace parametrů nástřiku k získání optimální kombinace vlastností povlakovaných struktur. V diskuzní části práce jsou dosažené výsledky kriticky zhodnoceny na základě dostupných literárních zdrojů. Závěr shrnuje výsledky dosažené v praktické části.
|
|
|
Charakterizace žárově stříkaného kovokeramického WC-CoCr povlaku na hořčíkové slitině AZ91
Knoflíčková, Lenka ; Wasserbauer, Jaromír (oponent) ; Buchtík, Martin (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce je hodnocení kovokeramického WC-CoCr povlaku na hořčíkové slitině AZ91 z hlediska mikrostruktury, chemického a fázového složení a mechanických vlastností. Depozice byla provedena metodou HVOF (High Velocity Oxy-Fuel). Teoretická část je věnována hořčíkovým slitinám se zaměřením na slitinu AZ91. Dále je v teoretické části pojednáno o metodách žárového stříkání, kdy je pozornost věnována především kovokeramickým WC-CoCr povlakům připravených metodou HVOF. Teoretickou část zakončuje rešerše a současný výzkum zaměřený na charakterizaci WC-CoCr povlaků na hořčíkových slitinách. Experimentální část je věnována charakterizaci mikrostruktury slitiny AZ91, WC-CoCr prášku a WC-CoCr povlaku na hořčíkové slitině AZ91, pomocí optické, elektronové mikroskopie a XRD analýzy. Bylo pozorováno, že během nástřiku došlo ke vzniku fáze W2C rozkladem fáze WC v povlaku a došlo k rozpouštění částic WC v matrici. K měření mechanických vlastností povlaku bylo použito měření tvrdosti dle Vickerse. Z výsledků vyplývá, že nástřikem WC-CoCr povlaku na povrch tryskané slitiny AZ91 došlo k výraznému nárůstu průměrné tvrdosti z 71 ± 5 HV0,3 na 1116 ± 109 HV0,3.
|
|
|
Influence of ball material on the resulting fatigue life of thermal sprayed HVOF coatings in dynamic impact testing
Duliškovič, J. ; Daniel, Josef ; Houdková, Š.
Dynamic impact wear, i.e. contact between two components in the presence of high cyclic local loads, is a challenging failure mode that occurs in many mechanical applications. Many previous studies have confirmed that dynamic impact testing is suitable for evaluating the contact fatigue of thermal sprayed coatings. However, the effect of the test parameters on the resulting lifetime is unclear. The aim of this study describes the effect of the ball material used in the dynamic impact test on the resulting fatigue life of the HVOF thermal sprayed coating. Three test balls made of WC/Co alloy, Si3N4 silicon nitride and 440 C steel were chosen for this study. Dynamic impaction testing was carried out on the Cr3C2-NiCr coating, which was sprayed by HVOF on a 1.2376 high-speed steel substrate. The impact lifetime was described by the number of critical impacts, i.e. the number of impacts before coating fatigue occurs. Furthermore, the depth and volume of impact craters were measured. Using scanning electron microscopy (SEM), the surface of the impacts as well as the microstructure of the coating on the cross-section in the region of the impacts were observed. Furthermore, the mechanism of crack propagation in the coating and the microstructure of the indentor were investigated.
|
|
|
INFLUENCE OF THE DEPOSITION PARAMETERS ON MICROSTRUCTURE AND PROPERTIES OF HVOF SPRAYED WC-CRC-NI COATING
Vražina, Tomáš ; Šulák, Ivo ; Poloprudský, Jakub ; Zábranský, K. ; Gejdoš, P. ; Hadraba, Hynek ; Čelko, L.
This paper investigates the influence of thermal spray parameters of the high-velocity oxygen fuel (HVOF) process on the properties of cermet coatings prepared from commercially available Amperit 551 WC-CrC-Ni powder. Three different processing parameters were applied to optimize the production process with the aim to achieve preeminent mechanical properties and fully dense material without microstructural defects. The deposition was carried out by a GLC5 gun. The velocity and temperature of powder particles in the spray stream were monitored by Accuraspray Tecnar diagnostic tool. The quality of deposited coatings was analyzed by means of light microscopy, scanning electron microscopy, and X-ray diffraction. The chemical composition of the used powder and sprayed WC-CrC-Ni coating was determined by energy dispersive spectroscopy. It was found that the spray parameters have a negligible effect on the resulting microstructure and phase composition of the coating. However, the porosity and surface roughness were significantly affected by the variation in process parameters. To assess the basic mechanical properties of HVOF sprayed coating instrumented Vickers hardness measurements were utilized. The coating hardness reached mean values over 1400 HV 0.1 and the indentation modulus varied from 152-279 GPa.
|
|
|
High temperature corrosion studies of HVOF sprayed coatings in molten sulphate salts environment
Lencová, K. ; Česánek, Z. ; Houdková, Š. ; Lukáč, František ; Mušálek, Radek
The generally applied requirements on lowering of emission production in the field of power industry have led, among others, into the application of low-emission combustion process of coal fired power plants. Besides the emissions reduction, this process has led to an increase of boilers parts corrosion degradation due to the reducing atmosphere in low-emission boilers, responsible for sulphide corrosion and molten salt attack. In such environment, the protection of the exposed surfaces gains importance. Among others, the thermal spraying technology can offer a suitable way of surface corrosion protection. In the present work, the high temperature corrosion behaviour of CoCrAlYTaCSi and Cr3C2-25%NiCr High Pressure/High Velocity Oxygen Fuel (HP/HVOF) sprayed coatings is evaluated and compared to the behaviour of bare structural steel (SPT360) substrate. The specimens were exposed to a molten salt environment, i. e., 12% Na2SO4 + 82% Fe2(SO4)3 at 690 °C under cyclic condition, simulating the working environment in low-emission boilers of coal-fired power plants. The thermogravimetric method was used to establish the kinetics of corrosion. X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS) techniques were used to analyse the corrosion products and determine the corrosion mechanism. The thermogravimetric measurement shows high oxidation rate of SPT360 steel. Cr3C2-25%NiCr coating provides slightly better performance compared to CoCrAlYTaCSi coating. Based on the obtained results, both coatings were found to have higher corrosion resistance than the SPT360 steel substrate, offering a sufficient surface protection in a given environment.
|
host ::
RSS.