Metaloceramiczne powłoki ochronne na wybranych elementach silników lotniczych

Transkrypt

1 BOGUSŁAW MENDALA LUCJAN SWADŹBA MAREK HETMAŃCZYK Katedra Nauki o Materiałach, Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, Politechnika Śląska, Katowice Metaloceramiczne powłoki ochronne na wybranych elementach silników lotniczych W artykule przedstawiono wyniki badań metaloceramicznych powłok antykorozyjnych otrzymywanych z wodorozcieńczalnych zawiesin nieorganicznych. Badania prowadzono na próbkach ze stali 10 oraz łopatkach sprężarki silnika lotniczego ze stali martenzytycznej typu EI961. Powłoki wytwarzano przy zastosowaniu zawiesiny typu, o obniżonej zawartości Cr +6. Dokonano oceny wyglądu wytworzonych powłok oraz zbadano ich grubość i strukturę. Przeprowadzono badania oporności elektrycznej, chropowatości oraz adhezji powłok metaloceramicznych poddanych obróbce wykańczającej. Zbadano odporność korozyjną powłok w obojętnej mgle solnej. Stwierdzono bardzo dobre właściwości antykorozyjne badanych powłok oraz ich zdolności do ochrony protektorowe stalowego podłoża Słowa kluczowe: powłoki ochronne, powłoki metaloceramiczne, odporność korozyjna, łopatki sprężarek Metallo-ceramic protective slurry coatings on selected aircraft engines parts This paper presents results of investigation of corrosion resistant metallo-ceramic inorganic slurry coatings. Samples of steel type 10 and compressor blade of aircraft engine made of martensitic EI961 steel were tested. Coatings were deposited using slurry, with lowered content of Cr+6. Appearance of obtained coatings was evaluated and their thickness and structure were determined. Tests of electrical resistance, roughness and adhesion to steel of coatings subjected to finishing were made. Corrosion resistance of coatings was investigated in neutral salt spray conditions. Very good anticorrosive properties of metallo-ceramic coatings and their ability of sacrifi cial protection of steel were found. Keywords: protective coatings, slurry coatings, corrosion resistance, compressor blades 1. Wprowadzenie W Polsce w wielu dziedzinach przemysłu, a zwłaszcza w lotnictwie, na elementy konstrukcyjne pracujące w warunkach korozyjnych powszechnie stosuje się galwaniczne pokrycia kadmowe. Jednak ze względu na zagrożenie dla zdrowia ludzkiego oraz toksyczne oddziaływanie technologii galwanicznych na środowisko istnieje tendencja do eliminowania z przemysłu powłok kadmowych i zastępowanie ich powłokami innych typów np. aluminiowych i nieorganicznych zawierających cząstki aluminium. Pokrycia kadmowe są szeroko stosowane na elementy złączne: śruby, nity, sworznie, sprężyny. Oprócz tego, co stanowi punkt szczególnego zainteresowania autorów, pokrycia kadmowe stosuje się na łopatki sprężarek silników lotniczych [1-4]. Większość tradycyjnych sprężarek, a zwłaszcza ich łopatki ciągle są konstruowane ze stali [5]. W związku z tym temperatura pracy sprężarek nie przekracza 600 C, jednak warunki korozyjne, cykliczne nagrzewanie i chłodzenie oraz zużycie erozyjne wymuszają stosowanie powłok ochronnych, które zwiększają trwałość elementów i wydłużają resurs pracy tak specyficznych urządzeń [6-11]. Nieorganiczne powłoki metaloceramiczne są wytwarzane przy wykorzystaniu standardowych technologii malowania natryskowego z następnym suszeniem i utwardzaniem w piecach. Materiały te i wytwarzane na ich bazie powłoki znakomicie sprawdzają się jako antykorozyjne i antyerozyjne zabezpieczenia na stalowych częściach sprężarek [12]. Powłoki nieorganiczne, w porównaniu do tradycyjnych lakierniczych powłok organicznych, charakteryzują się większą odpornością na zużycie w warunkach erozji. Ważną zaletą opisywanych powłok nieorganicznych jest to, że można wytwarzać je w szerokim zakresie grubości od 20 do 100 μm, uzyskując jednocześnie niską chropowatość powierzchni Ra = 0,40,6 μm [13]. Wysoka odporność korozyjna powłok nieorganicznych jest osiągana dzięki obecności drobnego proszku aluminium, który przy odpowiedniej jego ilości i zagęszczeniu czyni powłokę elektrycznie przewodzącą i protektorującą. Jest to szczególnie istotne ze względu na ochronę katodową tak pokrywanych elementów stalowych. Z danych literaturowych na ten temat wynika, że powłoki nieorganiczne są odporne na działanie wody, olejów i wielu substancji organicznych [13]. Na rys. 1 przedstawiono wygląd wirnika sprężarki z naniesioną metaloceramiczną powłoką antykorozyjną. 2. Ogólna charakterystyka materiałów nieorganicznych typu Ceral Nieorganiczne powłoki, bazujące na ceramicznym spoiwie i zawierające cząstki aluminium lub aluminium i krzemu, nakładane z wodnej zawiesiny przez natryskiwanie pistoletami malarskimi odgrywają znaczącą rolę w ochronie elementów silników lotniczych i turbin gazowych. Powłoki otrzymywane z zawiesin są bardzo efektywne, cechują się estetycznym wyglądem i wysokimi właściwościami antykorozyjnymi. Prawie wszystkie zawiesiny tego rodzaju zawierają kwas chromowy w ilościach od 0,5 do 3,0% wag., są zatem związkami trującymi i mogą powodować zagrożenie zdrowia, jeśli będą nakładane technikami natryskowymi bez odpowiednich zabezpieczeń. Prowadzone są również zaawansowane prace nad wprowadzeniem do sprzedaży materiałów typu chromium free, ekologicznie bezpiecznych i nie zawierających chromu Cr +6. Na rynku światowym dostępnych jest wiele rodzajów zawiesin nieorganicznych, ale najbardziej znanymi i zaawansowanymi są zawiesiny typu SermeTel i Ceral. Powłoki nieorganiczne wytwarzane z zawiesin nieorganicznych lub ich mieszanin, wykazują zróżnicowaną odporność korozyjną. Powłoki bazowe typu, poddawane obróbce cieplnej lub mechanicznej charakteryzują się bardzo wysoką odpornością korozyjną w środowisku jonów chlorkowych. Obróbka termiczna polega na wygrzaniu powłoki 166

2 Rys. 1. Wygląd wirnika sprężarki pokrytej antykorozyjną powłoką nieorganiczną [14] Fig. 1. View of compressor rotor coated with corrosion resistant slurry coating [14] w temperaturze ok. 560 C, natomiast obróbka mechaniczna na kulkowaniu ich powierzchni kulkami szklanymi (shot peening). Obydwie obróbki sprawiają, że drobne cząsteczki aluminium zawarte w strukturze powłoki ulegają zagęszczeniu i tworzą między sobą mostki, które powodują, że powłoka nieorganiczna staje się przewodzącą elektrycznie anodową, o wysokiej odporności korozyjnej. Inną metodą podwyższającą właściwości antykorozyjne powłok metaloceramicznych, jest wytworzenie dodatkowej, mikrometrowej warstwy uszczelniającej. W tablicy 1 zostały przedstawione różnego rodzaju systemy powłok nieorganicznych typu, poddane badaniom odporności korozyjnej oraz skuteczność uzyskanej ochrony antykorozyjnej wyrażona w procentach. 3. Materiały i metodyka badań Jako materiał badawczy zastosowano zawiesinę wodorozcieńczalną nowszej generacji, typu, o obniżonej zawartości Cr +6, wynoszącej poniżej 0,5% wag. Badania przeprowadzono na próbkach płaskich ze stali 10 (PN-93/II-84019), o wymiarach ,2 mm oraz na łopatkach sprężarki silnika lotniczego wykonanych ze stali martenzytycznej typu EI961 (13H11N2W2MF-Sz) [5]. Próbki płaskie i łopatki sprężarki, z naniesioną metodą natrysku pneumatycznego powłoką metaloceramiczną, zostały obrobione termicznie w celu uzyskania ich maksymalnej odporności korozyjnej. Ocenę wytworzonych antykorozyjnych powłok metaloceramicznych przeprowadzono w oparciu o następujące metody badawcze: ocenę wzrokową wykonanych powłok, pomiar grubości powłok metodami nieniszczącymi, pomiar oporności elektrycznej powłok, pomiar chropowatości powierzchni powłok, pomiar adhezji powłok, ocenę struktury i pomiar grubości powłok metaloceramicznych metodą metalograficzną, ocenę odporności korozyjnej. Wzrokowa ocena wyglądu powłok ujmuje określenie zabarwienia, ewentualnych defektów malarskich i uszkodzeń powstałych podczas wytwarzania i obróbki wykańczającej powłok. Grubości wykonanych powłok mierzono metodą nieniszczącą przy użyciu miernika ELKOMETER. Dla próbek płaskich wykonano pomiary w dziesięciu miejscach oraz podano wartość średnią grubości powłoki. Ze względów konstrukcyjnych i wymogów dotyczących powłok ochronnych wytwarzanych na łopatkach sprężarek założono, że grubość powłok metaloceramicznych nie powinna przekraczać 30 μm. Badania oporności elektrycznej powłok prowadzono w oparciu o normę PWA 110, opracowaną dla powłok natryskiwanych z zawiesin nieorganicznych. Badaniom poddano powłoki po obróbce wykańczającej (kulkowanie, wygrzewanie), dla których zgodnie z normą wartość oporności elektrycznej powinna wynosić max. 10 Ω. Pomiar polegał na określeniu oporu elektrycznego powłoki pomiędzy dwoma elektrodami oddalonymi od siebie o 25mm. Pomiar oporności elektrycznej powłok metaloceramicznych prowadzono przy zastosowaniu miernika typu Metex 4660A. Pomiar chropowatości wytworzonych powłok przeprowadzono w oparciu o pomiar parametru Ra. Badania chropowatości powierzchni próbek z powłokami przeprowadzono na urządzeniu do badań właściwości geometrycznych powierzchni SJ-401 firmy MITUTOYO. Przyjęto, że chropowatość powłok metaloceramicznych po suszeniu, wygrzewaniu i obróbce wykańczającej (kulkowanie lub wygrzewanie) oraz po wytworzeniu powłoki nawierzchniowej, uszczelniającej powinna wynosić Ra 1 μm. Badania adhezji powłok przeprowadzono metodą siatki nacięć zgodnie z europejską normą EN ISO 2409:1992 (Farby i lakiery metoda siatki nacięć). Badania metodą siatki nacięć przeprowadzono w temp. otoczenia 23±2 o C i wilgotności względnej 50±5% (ISO 3270), przy użyciu noża wieloostrzowego typu B (2 mm) dla Tablica 1. Odporność korozyjna powłok nieorganicznych systemu [13] Table 1. Corrosion resistance of coating systems [13] Przewodność elektryczna Odporność korozyjna % uszczelnienie kulkowanie kulkowanie + uszczelnienie wygrzewanie miękkich podłoży i grubości powłok od 0 do 60 μm. Badania metalograficzne jak również pomiar grubości powłok prowadzono na mikroskopie świetlnym Olympus GX-51. Do badań przygotowano zgłady metalograficzne przez odcięcie fragmentów próbek, które zainkludowano i następnie szlifowano na mokro na papierach o ziarnistości 300, 500 i 800 oraz polerowano na pastach diamentowych. Z charakterystycznych obszarów wykonano zdjęcia mikrostruktur. Badania odporności korozyjnej wytworzonych powłok przeprowadzono w obojętnej mgle solnej NaCINSS (Neutral Salt Spray) zgodnie z normą ASTM B117. Zastosowano zautomatyzowaną komorę solną, przedstawioną na rys. 2, w której eksponowano powłoki metaloceramiczne w atmosferze mgły uzyskiwanej przez rozpylanie wodnego roztworu chlorku sodu o stężeniu 5% i w temperaturze 35 o C. Badane próbki zawieszono na niemetalowych wieszakach w ten sposób, aby roztwór korozyjny ściekający z jednej próbki nie spływał na drugą. Czas badania powłok w komorze solnej wynosił 720 godzin dla próbek płaskich i 200 godzin dla łopatek sprężarki. Rys. 2. Wygląd komory solnej stosowanej do badań korozyjnych Fig. 2. View of salt spray chamber used for corrosion test 4. Wyniki badań Powłoki metaloceramiczne wytwarzane metodami natrysku pneumatycznego podobnie jak i inne powłoki lakiernicze podlegają ocenie wyglądu powierzchni. Powierzchnia powłok powinna być wolna od typowych defektów lakierniczych i wykazywać charakterystyczne dla tego typu powłok oraz zastosowanej obróbki wykańczającej zabarwienie. Przyjmuje się, że powłoki otrzymywane z zawiesin wodorozcieńczalnych podczas kontroli jakości polegającej na wzrokowej ocenie ich powierzchni powinny spełniać następujące wymagania: wykazywać bardzo dobrą przyczepność do podłoża, bez widocznych pęcherzy, złuszczeń i miejscowych odwarstwień lub wykruszeń, mieć jednolitą ciągłą powierzchnię, bez widocznych zacieków, zgrubień tzw. firanek i szorstkiej powierzchni tzw. skórki pomarańczowej, 167

3 mieć gładką powierzchnię bez widocznej siatki drobnych pęknięć, wykazywać jednolitą barwę, powłoka po wysuszeniu i wygrzewaniu powinna wykazywać barwę szarą lub jasnoszarą, powłoka po obróbce mechanicznej polegającej na kulkowaniu powinna mieć barwę metaliczną, srebrną, powłoka po obróbce mechanicznej kulkowaniu i wykonaniu powłoki zewnętrznej, uszczelniającej powinna mieć barwę metaliczną, srebrną z dopuszczalnym lekkim odcieniem zieleni. Na rys. 3 przedstawiono wygląd łopatek pierwszego stopnia sprężarki silnika lotniczego z wytworzoną powłoką metaloceramiczną typu, poddanych obróbce wykańczającej oraz uszczelnionych. Powłoka spełniała wszystkie założone wymagania, charakteryzowała się jednolitą barwą i dobrą przyczepnością do łopatek sprężarki silnika lotniczego. Powierzchnia powłoki była gładka i bez widocznych pęknięć. Wyniki pomiarów grubości powłoki metaloceramicznej typu, uzyskanej na próbkach płaskich ze stali 10, przeprowadzonych metodą nieniszczącą przy użyciu miernika ELKOMETER, przedstawiono w tablicy 2. Na podstawie dziesięciu zamieszczonych w tablicy pomiarów obliczono średnią grubość powłoki, która wynosiła ok. 25 μm. Próbka na której dokonano pomiaru grubości była poddana obróbce wykańczającej w postaci wygrzewania i kulkowania, a także została uszczelniona przez naniesienie cieniutkiej powłoki nieorganicznej o grubości około 12 μm, nie zawierającej chromu. Taki rodzaj obróbki pozwala na wytworzenie powłoki o najniższej chropowatości (corrosion protective smooth coating gładka powierzchnia odporna na korozję) oraz zwiększonej odporności na zużycie w warunkach erozji. Tablica 2. Wyniki nieniszczących pomiarów grubości powłoki systemu Table 2. Results of non-destructive coatings thickness measurement of system Grubość Pomiar powłoki [mm] 1 26,6 2 25,5 3 15,9 4 22,8 5 17,7 6 27,8 7 29,0 8 25,6 9 30, ,7 Średnia grubość [μm] 25,1 Pomiar oporności elektrycznej powłok metaloceramicznych pozwala na stwierdzenie, kiedy powłoka przewodzi prąd elektryczny tj. z dielektryka staje się przewodnikiem. Włas- Rys. 3. Wygląd łopatek I stopnia sprężarki silnika lotniczego pokrytych antykorozyjną powłoką systemu Fig. 3. View of I stage compressor blades of aero engine coated with corrosion resistant slurry coating Tablica 3. Wyniki pomiarów oporności elektrycznej powłok systemu. Table 3. Results of electrical resistance measurement of system + wygrzewanie ności antykorozyjne powłok przewodzących prąd elektryczny znacznie wzrastają, powłoka ochrania materiał podłoża nie tylko mechanicznie, ale również elektrochemicznie protektorując stalowe podłoże. Wyniki przeprowadzonych na trzech próbkach płaskich pomiarów zamieszczono w tablicy 3. Na podstawie przeprowadzonych pomiarów stwierdzono, że powłoka typu bez dodatkowej obróbki termicznej, bądź termicznej i mechanicznej była dielektrykiem, nie można było przeprowadzić pomiaru oporności elektrycznej. Natomiast ta sama powłoka po procesie wygrzewania charakteryzowała się opornością na poziomie 0,13 Ω. Wyniki badań chropowatości powierzchni powłok, wytworzonych na dwóch różnych próbkach płaskich, przeprowadzone przy użyciu urządzenia Mitutoyo SJ401, przedstawiono w tablicy 4. Określono parametr Ra oraz podano jego wartości średnie w oparciu o pięć dokonanych pomiarów. Ana- Nr pomiaru / Oporność elektryczna [Ω] Lp I II III Średnia [Ω] Brak odczytu I 0,11 0,17 0,09 0,15 0,16 0,14 II 0,13 0,09 0,14 0,14 0,17 0,13 III 0,14 0,11 0,11 0,06 0,16 0,12 Tablica 4. Wyniki pomiarów chropowatości powłok systemu Table 4. Results of coating roughness measurement of system + wygrzewanie + uszczelnienie + wygrzewanie + kulkowanie + uszczelnienie Nr pomiaru / Ra [μm] Lp Średnia [μm] I 1,16 1,10 1,13 1,18 1,12 1,14 II 1,28 1,17 1,19 1,33 1,25 1,24 I 0,85 0,96 0,71 0,94 0,84 0,86 II 0,63 0,60 0,69 0,76 0,54 0,64 liza większej ilości wyników badań pozwoliła na stwierdzenie, że proces wygrzewania powłok nieznacznie wpływał na obniżenie ich chropowatości. Stwierdzono natomiast, że największy wpływ na uzyskiwaną chropowatość powierzchni powłok metaloceramicznych miała obróbka mechaniczna w postaci kulkowania oraz proces uszczelnienia ich powierzchni. Właściwości powłok ochronnych zależą w największym stopniu od ich przyczepności do pokrywanego podłoża. Do oceny adhezji wytworzonych powłok metaloceramicznych wybrano standardową metodę stosowaną dla powłok lakierniczych tj. metodę siatki nacięć. Badane powłoki sklasyfikowano w oparciu o normą PN-EN ISO 2409:1999, opisującą stan powierzchni powłok po wykonaniu nacięć specjalnym nożem oraz naklejeniu i oderwaniu taśmy klejącej o sile adhezji wynoszącej 10±1 N. Przykładowy wynik przeprowadzonych badań adhezji dla powłok metaloce- 168

4 Rys. 4. Wygląd powierzchni próbki z powłoką systemu po badaniu adhezji metodą siatki nacięć Fig. 4. View of surface of coating system after adhesion test Rys. 5. Mikrostruktury powłok metaloceramicznych systemu : a) po procesie malowania, b) po obróbce wykańczającej (wygrzewanie i kulkowanie) Fig. 5. Microstructures of matallo-ceramic coating system: a) after painting process, b) after finishing (sintering and shot peening) Rys. 6. Wygląd powierzchni próbek z powłokami systemu po 720 godzinach testu korozyjnego w obojętnej mgle solnej: a) po procesie malowania, b) po procesie malowania i obróbce wykańczającej (wygrzewanie + kulkowanie + uszczelnianie) Fig. 6. View of samples surface coated with coating system after 720 hours of corrosion test in neutral salt spray: a) after painting process, b) after painting and finishing (sintering + shot peening + sealing) ramicznych systemu przedstawiono na rys. 4. Powłoka charakteryzowała się bardzo dobrą adhezją, nie nastąpiło oderwanie żadnego z powstałych kwadratów, zarówno w czasie nacinania powłoki, jak i po oderwaniu taśmy klejącej. Adhezję badanej powłoki oceniono jako bardzo dobrą, czyli 0 (grade 0). Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że wytworzone powłoki metaloceramiczne w teście przyczepności metodą siatki nacięć charakteryzowały się bardzo dobrą adhezją do podłoża. Świadczy to o odpowiednim przygotowaniu powierzchni próbek i prawidłowym procesie nakładania i obróbki termicznej powłok. Badania metalograficzne wytworzonych powłok przeprowadzono ma mikroskopie świetlnym. Wyniki badań w postaci mikrostruktur powłok metaloceramicznych przedstawiono na rys. 5. Mikrostruktura powłoki, zamieszczona na rys. 5a, przedstawia równomiernie rozmieszczone w powłoce cząsteczki aluminium. Wielkość cząstek aluminium jest zróżnicowana, jednak mieści się w przedziale od 2 do 5 μm. W przeważającej większości cząsteczki aluminium mają kształt kulisty Średnia grubość powłoki zmierzona podczas badań metalograficznych wynosiła ok. 30 μm. Rysunek 5b przedstawia mikrostrukturę powłoki systemu po przeprowadzeniu obróbki wykańczającej polegającej na wygrzewaniu w temperaturze 540 C oraz kulkowaniu kulkami szklanymi (shot peening). Procesy przeprowadzonej obróbki wykańczającej spowodowały znaczne zagęszczenie cząsteczek aluminium w powłoce oraz powstanie ogromnej ilości tak zwanych mostków, odpowiedzialnych za przewodnictwo elektryczne powłoki metaloceramicznej. Średnia grubość powłoki po obróbce termicznej i mechanicznej, zmierzona podczas badań metalograficznych, wynosiła ok. 27 μm. Właściwości wytworzonych antykorozyjnych powłok metaloceramicznych zbadano w teście korozyjnym w obojętnej mgle solnej (NSS). Na rys. 6 przedstawiono wygląd próbek z wytworzonymi powłokami systemu Ceral 114 po 720 godzinach badań w komorze solnej. Ocena stanu powierzchni próbki po naniesieniu powłoki metaloceramicznej ujawniła ślady korozji czerwonej w obszarze nacięcia krzyżowego oraz widoczne zmatowienie powłoki (rys. 6 a). Po zakończonym teście stwierdzono korozję podpowłokową jedynie w obszarze nacięcia. Stanu krawędzi próbek nie poddawano ocenie, gdyż nie były one zabezpieczone dodatkowo. Natomiast wygląd próbki z powłoką poddaną obróbce wykończającej, polegającej na wygrzewaniu i kulkowaniu oraz uszczelnionej dodatkowo powłoką nieorganiczną zamieszczono na rys. 6b. Na powierzchni próbki Rys. 7. Wygląd łopatki sprężarki z powłoką systemu po 200 godzinach testu korozyjnego w obojętnej mgle solnej: a) grzbiet łopatki, b) koryto łopatki Fig. 7. View of compressor blade coated with coating system after 200 hours of corrosion test in neutral salt spray: a) back side, b) pressure side stwierdzono widoczne zmatowienie powłoki, propagujące zwłaszcza od jej krawędzi. Po zakończeniu testu korozyjnego nie stwierdzono natomiast nigdzie śladów korozji czerwonej. Nie stwierdzono także korozji podpowłokowej w obszarze nacięcia krzyżowego. Taki wynik świadczy o doskonałych właściwościach powłoki i jej zdolności do protektorowania stalowego podłoża. Badaniom odporności na korozję w środowisku aktywnych jonów chlorkowych, w obojętnej mgle solnej, poddano również łopatki sprężarki wykonane ze stali martenzytycznej 169

5 EI 961 z wytworzoną powłoką systemu Ceral 114. Wygląd łopatki po przeprowadzonym teście korozyjnym w czasie 200 godzin przedstawiono na rys. 7. Ze względu na niewielkie wymiary łopatek przeznaczonych do badań nie wykonywano nacięcia krzyżowego na powierzchni ich pióra. Po zakończeniu testu korozyjnego stwierdzono, że powierzchnia łopatki w obszarze koryta jak i grzbietu nie wykazuje śladów korozji. Nie zaobserwowano również uszkodzeń korozyjnych powłoki w strefie krawędzi natarcia i krawędzi spływu łopatki. Stwierdzono jedynie zmatowienie i odbarwienie powłoki w obszarze zamka łopatki, czyli w obszarze nie zabezpieczonym powłoką ochronną. 5. Podsumowanie Znakomite właściwości antykorozyjne powłok metaloceramicznych, ich bardzo dobra adhezja do podłoża i estetyczny wygląd sprawiają, iż ten rodzaj powłok znajduje zastosowanie na odpowiedzialne elementy w wielu gałęziach przemysłu. Możliwość wytwarzania powłok w stosunkowo szerokim zakresie grubości, jak również ich uniwersalność powodują, że powłoki nanoszone z zawiesin nieorganicznych są stosowane również w przemyśle lotniczym. Wykorzystywany zakres temperatury podczas obróbki wykańczającej powłok metaloceramicznych pozwala na zastosowanie ich na elementy silników lotniczych wykonywanych ze stali, również łopatek sprężarek. Do niewątpliwych zalet procesu nanoszenia powłok z zawiesin należy prosty proces technologiczny ich wytwarzania, który nie wymaga drogiej i skomplikowanej aparatury. Proces malowania wymaga jedynie pewnego doświadczenia i treningu, zwłaszcza jeśli prowadzony jest ręcznie. Stosowane zabiegi obróbki cieplnej są standartowymi procesami cieplnymi stosowanymi w produkcji na szeroką skale. Do wad należy zaliczyć przede wszystkim zawartość szkodliwych dla zdrowia związków chromu (rakotwórczych), które wymagają odpowiedniego zabezpieczenia dróg oddechowych i skóry. Proces malowania prowadzi się w kabinach lakierniczych ze 100% wymianą powietrza i ekranami wodnymi wychwytującymi rozpylony materiał. Przeprowadzone badania potwierdzają doskonałe właściwości antykorozyjne powłok metaloceramicznych typu, jednak ich przydatność musi zostać zweryfikowana również w testach odporności na zużycie, zwłaszcza w warunkach zużycia erozyjnego. LITERATURA 1. Swadźba L. and all: Erosion and corrosion resistant coatings for aircraft compressor blades, Surface and Coatings Technology, 62 (1993), s Swadźba L., Mendala B.: Dobór technologii otrzymywania oraz własności fizykochemicznych pokryć zwiększających trwałość łopatek sprężarek silników lotniczych, Sprawozdanie z realizacji projektu badawczego nr , Katowice, styczeń Swadźba L., Maciejny A., Formanek B., Liberski P., Podolski P., Mendala B., Gabriel H., Poznańska A.: An influence of coatings obtained by PVD method on the properties of the aircraft compressor blades, San Diego, California, April 25-29, ICMCTF 1994, E Swadźba L., Formanek B., Mendala B., Liberski P., Podolski P., Poznańska A.: Wpływ pokryć ochronnych otrzymywanych metodą PVD na własności łopatek sprężarek silników lotniczych. Ogólnopolska Konferencja Naukowa Inżynieria Powierzchni 95, w ramach cyklu Konferencje Przeglądowe Projektów Badawczych KBN, Radom- Zbożenna XII 1995, Problemy Eksploatacji-Zeszyty Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji, 5 95(18). 5. Warunki techniczne CMTV na pręty, płaskowniki, półwyroby-kęsy i krążki na tarcze ze stali gatunku EI961-Sa, EI736-Sz i D1-1-Sz. 6. Hetmańczyk M., Swadźba L., Mendala B.: Struktura oraz odporność na korozję i erozję powłok na bazie CrN i TiN otrzymywanych metodą Arc-PVD. Materiały konferencyjne, III Ogólnopolska Konferencja Naukowa, Obróbka Powierzchniowa, Częstochowa-Kule, Mendala B., Swadźba L.: Strukturalne i technologiczne podstawy wytwarzania metodą Arc-PVD powłok odpornych na erozję i korozję., Materiały konferencyjne, Problemy Eksploatacji 4 96 (23). 8. Swadźba L., Mendala B.: Structure and properties of Cr/CrN and Ti/TiN multilayer coatings on martensitic stainless steel., 5th European Conference on Advanced Materials Processes and Applications, EUROMAT 97, Maastricht, Netherland, 2123 April Mendala B., Swadźba L., Hetmańczyk M.: Structure and properties of Cr-CrN and Ti-TiN multilayer coatings obtained by Arc- PVD method. Conference Advanced Materials and Technology, Kraków-Krynica, May, 1998, in Inżynieria Materiałowa Nr 4(105) Rok XIX, lipiec-sierpień, 1998, NOT, SIGMA pp Mendala B., Swadźba L., Hetmańczyk M.: Otrzymywanie i własności powłok z azotku chromu na stalach martenzytycznych, Inżynieria Materiałowa nr 5 (112) Rok XXV Wrzesień Październik 1999 s , IV Ogólnopolska Konferencja Naukowa Obróbka Powierzchniowa, 58 października, 1999, Kule k. Częstochowy. 11. Mendala B., Swadźba L., Hetmańczyk M., Supernak W.: Własności powłok z azotku aluminium otrzymanych metodą Arc-PVD, Materiały IX Seminarium Naukowego, Nowe Technologie i Materiały w Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, Katowice 11 maj 2001, Toma M.: DaimlerBenz Aerospace, MTU Munchen, Slurry Coatings with Low Cr 6+ Content: Aluminum Overlay Coatings for Compressor Parts and Aluminide Coatings for Turbine Components, April 30 May 2, 1996 Tulsa. 13. Materiały firmy Morant GmbH Informacja o Autorach Dr inż. Bogusław Mendala adiunkt w Katedrze Nauki o Materiałach Wydziału Inżynierii Materiałowej i Metalurgii Politechniki Śląskiej. boguslaw.mendala@polsl.pl Dr hab. inż. Lucjan Swadźba adiunkt w Katedrze Nauki o Materiałach Wydziału Inżynierii Materiałowej i Metalurgii Politechniki Śląskiej tel lucjan.swadzba@polsl.pl Prof. zw. dr hab. inż. Marek Hetmańczyk Kierownik Katedry Nauki o Materiałach Wydziału Inżynierii Materiałowej i Metalurgii Politechniki Śląskiej. tel knom@polsl.pl Adres do korespondencji: Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, Katowice, ul. Krasińskiego 8 170