Mikrostruktura i właściwości mechaniczne natryskiwanych plazmowo nanostrukturalnych powłok Al 2 O 3-13TiO 2

Podobne dokumenty
WŁAŚCIWOŚCI NANOSTRUKTURALNYCH POWŁOK WĘGLIKOWYCH NATRYSKANYCH NADDŹWIĘKOWO

Wpływ temperatury podłoża na właściwości powłok DLC osadzanych metodą rozpylania katod grafitowych łukiem impulsowym

MODELOWANIE WARSTWY POWIERZCHNIOWEJ O ZMIENNEJ TWARDOŚCI

OTRZYMYWANIE KOMPOZYTÓW METALOWO-CERAMICZNYCH METODAMI PLAZMOWYMI

ROZKŁAD TWARDOŚCI I MIKROTWARDOŚCI OSNOWY ŻELIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE NA PRZEKROJU MODELOWEGO ODLEWU

TRIBOLOGICAL PROPERTIES OF PLASMA SPRAYED Al TiO 2 NANOSTRUCTURED COATINGS

MODYFIKACJA BRĄZU SPIŻOWEGO CuSn4Zn7Pb6

Mechanika i Budowa Maszyn II stopień Ogólnoakademicki. Studia stacjonarne

Promotor: prof. nadzw. dr hab. Jerzy Ratajski. Jarosław Rochowicz. Wydział Mechaniczny Politechnika Koszalińska

WPŁYW PROCESU TARCIA NA ZMIANĘ MIKROTWARDOŚCI WARSTWY WIERZCHNIEJ MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH

BADANIE MIKROTWARDOŚCI WARSTWY WIERZCHNIEJ CYLINDRA W ASPEKCIE ODPORNOŚCI NA ZACIERANIE

BADANIA WŁAŚCIWOŚCI POWLOK CERAMICZNYCH NA BAZIE CYRKONU NA TRYSKANYCH NA STOP PA30

WPŁYW ODKSZTAŁCENIA WZGLĘDNEGO NA WSKAŹNIK ZMNIEJSZENIA CHROPOWATOŚCI I STOPIEŃ UMOCNIENIA WARSTWY POWIERZCHNIOWEJ PO OBRÓBCE NAGNIATANEM

WĘGLOAZOTOWANIE JAKO ELEMENT OBRÓBKI CIEPLNEJ DLA ŻELIWA ADI

WPŁYW GNIOTU WZGLĘDNEGO NA WSKAŹNIK ZMNIEJSZENIA CHROPOWATOŚCI POWIERZCHNI POWŁOK Z FAZ MIĘDZYMETALICZNYCH

PL B1. POLITECHNIKA ŁÓDZKA, Łódź, PL

Mikrostruktura i właściwości natryskiwanych naddźwiękowo powłok WC-12Co po obróbce elektroiskrowej

ODPORNOŚĆ STALIWA NA ZUŻYCIE EROZYJNE CZĘŚĆ II. ANALIZA WYNIKÓW BADAŃ

Mechanika i Budowa Maszyn II stopień Ogólnoakademicki. Studia stacjonarne. inny. do wyboru polski Semestr pierwszy. Semestr Letni

Politechnika Politechnika Koszalińska

WŁASNOŚCI TRIBOLOGICZNE NATRYSKANYCH NADDŹWIĘKOWO POWŁOK WĘGLIKOWYCH MODYFIKOWANYCH OBRÓBKĄ ELEKTROEROZYJNĄ

OBRÓBKA CIEPLNA STOPOWYCH KOMPOZYTÓW POWIERZCHNIOWYCH

Mechanika i Budowa Maszyn II stopień Ogólnoakademicki. Studia stacjonarne. inny. do wyboru polski Semestr drugi. Semestr zimowy

WŁAŚCIWOŚCI WARSTW AZOTOWANYCH JARZENIOWO, WYTWORZONYCH NA STALI 316L

WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE WARSTW DUPLEX WYTWARZANYCH W PROCESIE TYTANOWANIA PRÓŻNIOWEGO NA STALI NARZĘDZIOWEJ POKRYTEJ STOPEM NIKLU

INŻYNIERIA POWIERZCHNI SURFACE ENGINEERING

KSZTAŁTOWANIE STRUKTURY I WŁAŚCIWOŚCI POWŁOK WĘGLIKOWYCH Cr 3

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

MIKROSTRUKTURA I WŁAŚCIWOŚCI WARSTW MIĘDZYMETALICZNYCH NA STOPIE Ti-6Al-4V

43 edycja SIM Paulina Koszla

LOGITRANS - VII KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA LOGISTYKA, SYSTEMY TRANSPORTOWE, BEZPIECZEŃSTWO W TRANSPORCIE

NATRYSKIWANE CIEPLNIE POWŁOKI OCHRONNE STOSOWANE W OCHRONIE PRZED PROCESAMI KOROZYJNYMI.

PLAZMOWE NATRYSKIWANIE POWŁOK

Adres do korespondencji: Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN, Kraków ul.reymonta 25

Tytuł pracy w języku angielskim: Microstructural characterization of Ag/X/Ag (X = Sn, In) joints obtained as the effect of diffusion soledering.

Powłoki intermetaliczne otrzymywane w procesie przetapiania i stopowania

A. PATEJUK 1 Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej WAT Warszawa ul. S. Kaliskiego 2, Warszawa

ZASTOSOWANIE NAŚWIETLANIA LASEROWEGO DO BLOKADY PROPAGACJI PĘKNIĘĆ ZMĘCZENIOWYCH

Dr inż. Łukasz Rogal zatrudniony jest w Instytucie Metalurgii i Inżynierii Materiałowej Polskiej Akademii Nauk na stanowisku adiunkta

Termiczne Nanoszenie Powłok Thermal Deposition of Coatings. Mechanika i Budowa Maszyn II stopień Ogólnoakademicki. Studia stacjonarne

MODYFIKACJA SILUMINU AK20. F. ROMANKIEWICZ 1 Politechnika Zielonogórska,

ANTYŚCIERNE I ANTYKOROZYJNE WARSTWY NOWEJ GENERACJI WYTWARZANE W PROCESIE TYTANOWANIA PRÓŻNIOWEGO NA STALI NARZĘDZIOWEJ

MATERIAŁY SUPERTWARDE

Odporność na zużycie erozyjno-korozyjne natryskiwanych naddźwiękowo powłok z węglikami chromu i wolframu

Publikacje naukowe Marek Kubica Marek Kubica Marek Kubica Marek Kubica Marek Kubica Marek Kubica Marek Kubica Kubica Marek Marek Kubica Marek Kubica

ANALIZA BELKI DREWNIANEJ W POŻARZE

BADANIE MODUŁU SPRĘŻYSTOŚCI I MIKROTWARDOŚCI WARSTW WIERZCHNICH TŁOKA SAMOCHODOWEGO W ASPEKCIE JEGO ZUŻYCIA

WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE POWŁOK ELEKTROLITYCZNYCH ZE STOPÓW NIKLU PO OBRÓBCE CIEPLNEJ

WARSTWY WĘGLIKOWE WYTWARZANE W PROCESIE CHROMOWANIA PRÓŻNIOWEGO NA POWIERZCHNI STALI POKRYTEJ STOPAMI NIKLU Z PIERWIASTKAMI WĘGLIKOTWÓRCZYMI

WYSOKOTEMPERATUROWE WŁASNOŚCI TRIBOLOGICZNE STOPÓW Fe-Al

Wpływ promieniowania na wybrane właściwości folii biodegradowalnych

SPAWANIE ELEKTRONOWE I SPAWANIE TIG BLACH Z TYTANU TECHNICZNEGO

MATERIAŁY STOSOWANE NA POWŁOKI PRZECIWZUŻYCIOWE

Produkcja Regeneracja Napawanie

SPRAWOZDANIE: LABORATORIUM Z WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW B Badanie własności mechanicznych materiałów konstrukcyjnych

Przyczepność powłok miedzi na podłożu aluminiowym naniesionych metodą LPCS

Poprawa właściwości konstrukcyjnych stopów magnezu - znaczenie mikrostruktury

ZASTOSOWANIE OCHŁADZALNIKA W CELU ROZDROBNIENIA STRUKTURY W ODLEWIE BIMETALICZNYM

DIGITALIZACJA GEOMETRII WKŁADEK OSTRZOWYCH NA POTRZEBY SYMULACJI MES PROCESU OBRÓBKI SKRAWANIEM

Adres do korespondencji: Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN, Kraków, ul. Reymonta 25

Dr inż. Paulina Indyka

Streszczenia / Abstracts 9/ 2012

WPŁYW RODZAJU MASY OSŁANIAJĄCEJ NA STRUKTURĘ, WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE I ODLEWNICZE STOPU Remanium CSe

NAPAWANIE ELEMENTÓW SPIEKANYCH MATERIAŁÓW KONSTRUKCYJNYCH

NATRYSKIWANE CIEPLNIE PŁOMIENIOWO KOMPOZYTOWE POWŁOKI ZAWIERAJĄCE WĘGLIKI CHROMU, TYTANU I WOLFRAMU

CHARAKTERYSTYKA ZMIAN STRUKTURALNYCH W WARSTWIE POŁĄCZENIA SPAJANYCH WYBUCHOWO BIMETALI

SPRAWOZDANIE LABORATORIUM WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW B Badanie własności mechanicznych materiałów konstrukcyjnych

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA WYBRANE WŁASNOŚCI STALIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE

WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE POWŁOK CERAMICZNYCH AL 2 O 3 NATRYSKIWANYCH PLAZMOWO

Adres do korespondencji: Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN, Kraków, ul. Reymonta 25

Charakterystyka natryskiwanej plazmowo powłoki NiCrBSi

MODYFIKACJA SILUMINÓW AK7 i AK9. F. ROMANKIEWICZ 1 Uniwersytet Zielonogórski, ul. Podgórna 50, Zielona Góra

OKREŚLENIE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK132 NA PODSTAWIE METODY ATND.

Wpływ stopnia utlenienia proszku na właściwości mechaniczne powłok miedzianych naniesionych metodą LPCS

Produkcja Regeneracja Napawanie

Sympozjum Inżynieria materiałowa dla przemysłu

Wspomagany elektrochemicznie proces mikrotoczenia

Materiałowe i technologiczne uwarunkowania stanu naprężeń własnych i anizotropii wtórnej powłok cylindrycznych wytłaczanych z polietylenu

Wpływ liczby warstw i sposobu obróbki ubytkowej na twardość napoin z brązu

Badania właściwości zmęczeniowych bimetalu stal S355J2- tytan Grade 1

ĆWICZENIE NR 9. Zakład Budownictwa Ogólnego. Stal - pomiar twardości metali metodą Brinella

WYTWARZANIE I WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE PRZECIWZUŻYCIOWYCH POWŁOK WC-Cu NANOSZONYCH OBRÓBKĄ ELEKTROISKROWĄ

Transport I stopień Ogólnoakademicki. Studia niestacjonarne. kierunkowy. do wyboru polski Semestr siódmy. Semestr Zimowy

Adres do korespondencji:

METODYKA OCENY TOPOGRAFII FOLII ŚCIERNYCH ZE SZCZEGÓLNYM UWZGLĘDNIENIEM ROZMIESZCZENIA ZIAREN ŚCIERNYCH

ZASTOSOWANIE TECHNOLOGII REP-RAP DO WYTWARZANIA FUNKCJONALNYCH STRUKTUR Z PLA

Krzepnięcie Metali i Stopów, Nr 26, 1996 P Ai'l - Oddział Katowice PL ISSN POCICA-FILIPOWICZ Anna, NOWAK Andrzej

Niektóre właściwości dwuwarstwowej powłoki ZrO 2 +8%Y 2 O 3 -Ni-Al 70/30 natryskanej plazmowo na podłoże ze stali zaworowej

Zadania badawcze realizowane na Wydziale Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej

Wytrzymałość Materiałów

Mikrostruktura powłok cermetalowych

WŁAŚCIWOŚCI KRUSZYW LEKKICH MODYFIKOWANYCH ZUśYTYMI ADSORBENTAMI

Wpływ kulowania na strukturę, mikrotwardość i naprężenia własne stali austenitycznej

Ćwiczenie 5 POMIARY TWARDOŚCI. 1. Cel ćwiczenia. 2. Wprowadzenie

WPŁYW DODATKU MANGANU NA STRUKTURĘ I WŁAŚCIWOŚCI SPIEKÓW Fe-Cr-Mo

MODYFIKACJA STOPU AK64

Streszczenia / Abstracts 2 / 2014

ZNACZENIE POWŁOKI W INŻYNIERII POWIERZCHNI

... Definicja procesu spawania gazowego:... Definicja procesu napawania:... C D

KLASYFIKACJI I BUDOWY STATKÓW MORSKICH

Transkrypt:

MAKRENEK Medard 1 ŻÓRAWSKI Wojciech GÓRAL Anna LITYŃSKA-DOBRZYŃSKA Lidia BRZOZA Andrzej Mikrostruktura i właściwości mechaniczne natryskiwanych plazmowo nanostrukturalnych powłok Al 2 O 3-13TiO 2 WSTĘP Procesy natryskiwania plazmowego są szeroko stosowane w różnych gałęziach przemysłu. Spowodowane jest to postępem wynikającym przede wszystkim z wprowadzania w ostatnich latach nowych systemów do natryskiwania plazmowego oraz rosnącego zastosowania materiałów nanostrukturalnych. Możliwe jest natryskiwanie plazmowe nanostrukturalnych powłok na podłoża wielu materiałów konstrukcyjnych stosowanych we współczesnych zagadnieniach inżynierskich. Zaletą natryskiwania plazmowego jest możliwość nakładania powłok, które łączą takie własności, jak odporność na ścieranie, korozję, udary cieplne i żaroodporność. Powłoki mogą odznaczać się podwyższonymi właściwościami ślizgowymi, izolacyjnością cieplną lub podwyższoną przewodnością cieplną i elektryczną. Natryskiwanie plazmowe jest powszechnie stosowane w przemyśle lotniczym, kosmicznym, samochodowym, elektronice, chemii i energetyce jądrowej do produkcji i regeneracji różnorodnych części maszyn. Rozwój nanotechnologii spowodował intensyfikację badań nad wykorzystaniem nanomateriałów w procesach natryskiwania cieplnego, co pozwoliło na otrzymywanie całkiem nowej klasy powłok o budowie nanostrukturalnej [1, 2]. Powłoki tego typu posiadają znacznie lepsze właściwości, niż powłoki natryskane z materiałów konwencjonalnych i są przedmiotem badań w wielu ośrodkach badawczych [3, 4, 5, 6, 7]. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań powłok nanostrukturalnych i konwencjonalnych Al 2 O 3 -TiO 2. 1 EKSPERYMENT Nanostrukturalny proszek Al 2 O 3-13TiO 2 (Infralloy Nanox S2613S) oraz dwa konwencjonalne proszki Al 2 O 3-13TiO 2 (Amdry 6228) i Al 2 O 3-3TiO 2 (FST C-336.31) zostały zastosowane w procesie natryskiwania plazmowego. Próbki wykonane ze stali niskowęglowej o wymiarach 30 x 30 x 3 mm zostały poddane obróbce strumieniowo-ściernej elektrokorundem EB-12 przy ciśnieniu 0,5 MPA w celu zwiększenia adhezji natryskanej powłoki do podłoża. Natryskiwanie wykonano przy użyciu zestawu plazmowego Plancer PN-120 z podajnikiem proszku Thermal Miller 1264. Jako gaz plazmotwórczy zastosowano argon z 7% dodatkiem wodoru przy napięciu U=60V i wydatku proszku g=45 g/min. Grubość natryskanych powłok wynosiła 0,3 1 mm. Do badania mikrostruktury i składu materiałów powłokowych zastosowano mikroskop skaningowy JSM 5400 z mikrosondą ISIS 300 Oxford (EDS) i SEM FEI Nova NanoSEM 200. Pomiary mikrotwardości zostały wykonane z użyciem Digital Micro Hardness Tester MMT-X3A. Badania mikrotwardości przeprowadzono dla sił 980.7 mn, 1961mN i 2942 mn. W zakresie nanotwardości pomiary przeprowadzono wykorzystując tester Nanovea z wgłębnikiem Berkovicha. W pomiarach zastosowano stałą siłę wciskającą wgłębnik o wartości 80 mn z tempem wciskania 160 mn/min. 1 Politechnika Świętokrzyska, WZiMK, Katedra Fizyki, 25-314 Kielce al. 1000-lecia Państwa Polskiego 7, tel. 41/3424-383, email: fizmm@tu.kielce.pl Wyniki przedstawione w publikacji zostały uzyskane w trakcie badań sfinansowanych w ramach Projektu "Perspektywy RSI Świętokrzyskie IV etap" nr: WND POKL.08.02.02 26 001/12 - Program Operacyjny Kapitał Ludzki, Priorytet VIII, Działanie 8.2 Transfer wiedzy, Poddziałanie 8.2.2 Regionalne Strategie Innowacji. 7024

2 WYNIKI I DYSKUSJA Na rysunku 1 przedstawiona jest morfologia nanostrukturalnego proszku Al 2 O 3-13TiO 2. Większość ziaren posiada kształt kulisty, tylko niewielka cześć z nich jest pęknięta. Każde ziarno proszku składa się z nanoziaren, które są dobrze widoczne na powierzchni, co przedstawione jest na rysunku 4. Przeprowadzone badania składu chemicznego i fazowego wykazały, że proszek ten zawiera dodatkowo nanoziarna ZrO 2 8 % i CeO 2 5 % [8]. Proszki konwencjonalne Al 2 O 3-13TiO 2 przedstawiono na rysunku 2 oraz Al 2 O 3-3TiO 2 widoczne na rysunku 3 powstały w wyniku mielenia głównych składników i są ich mieszaniną. Rys. 1. Morfologia ziarna: nanostrukturalnego Al 2 O 3-13TiO 2 Rys. 2. Morfologia ziarna konwencjonalnego Al 2 O 3-13TiO 2 7025

Rys. 3. Morfologia ziarna konwencjonalnego Al 2 O 3-3TiO 2 Nanostrukturalne ziarna w powłoce Al 2 O 3-13TiO 2 są zaprezentowane na rysunku 5. Ziarna te są otoczone przez całkowicie stopioną fazę powłoki. W mikrostrukturze powłok konwencjonalnych Al 2 O 3-13TiO 2 przedstawionej na rysunku 6 oraz Al 2 O 3-3TiO 2 są widoczne charakterystyczne lamele, a zróżnicowana zawartość TiO 2 w powłokach (jasna faza) jest wynikiem różnej jego zawartości w natryskiwanych proszkach Rys. 4. Morfologia powierzchni nanostrukturalnego ziarna proszku Al 2 O 3-13TiO 2 7026

Rys. 5. Mikrostruktura natryskanej plazmowo powłoki nanostrukturalnej Rys. 6. Lamele Mikrostruktura natryskanej plazmowo powłoki konwencjonalnej Al 2 O 3-13TiO 2 Pomiar mikrotwardości Vikersa uwidacznia różnice między badanymi próbkami. Wartości twardości dla poszczególnych próbek zebrano w tabeli 1. Tab.1. Wartości twardości badanych próbek próbka twardość HV Δ HV Al 2 O 3-13TiO 2 nanostrukturalna Al 2 O 3-13TiO 2 konwencjonalna Al 2 O 3-3TiO 2 konwencjonalna 723.0 ±61.5 696.1 ±48.7 574.8 ±28.1 7027

Badania nanotwardości przeprowadzono w poprzecznym przekroju próbek powstałych z przecięcia wolnoobrotową tarczą diamentową. Powierzchnie poprzeczne zostały poddane polerowaniu papierami ściernymi o zróżnicowanej ziarnistości oraz tarczami z pastami o różnych rozmiarach drobin diamentu. Uśrednione wyniki twardości HV zgodne są z pomiarami uzyskanymi metodą Vikersa. Krzywe load-depth prezentowane na rysunku 7 uzyskane w badaniach nanoindentacji odzwierciedlają użycie siły wciskającej diamentowy wgłębnik Berkovicha o kącie 130,5 o w funkcji głębokości na jaką wgłębnik penetrował próbkę. Rys. 7. Wybrane krzywe load-depth dla próbki Al 2 0 3-13TiO 2 W pomiarach nanotwardości badanych cienkich warstw zastosowano stałą siłę 80 mn z tempem wciskania 160 mn/min. Na rysunku 8 zestawiono pomiary nanotwardości dla badanych próbek. Wyniki oznaczone diagramem A1 odpowiadają próbce Al 2 O 3-3TiO 2. Warstwa próbki zawiera się w przedziale położenia od 150 do 670 μm. W obrębie warstwy twardość utrzymuje się na poziomie 9 GPa by przy powierzchni dojść do 10 GPa. Diagram A2 odzwierciedla stan twardości próbki konwencjonalnej Al 2 O 3-13TiO 2. Wartość twardości fluktuuje na poziomie 9 GPa. Przy powierzchni obserwuje się wzrost twardości do wartości około 15 GPa. Trzecią prezentowaną próbką jest nanostrukturalna Al 2 O 3-13TiO 2. Średnia wartość twardości rośnie do 9 GPa osiągając przy powierzchni wartość około 16 GPa. Przeprowadzone pomiary obciążone są błędami na poziomie 6%. W zależności od zastosowanego zakresu użytych sił wgłębnik wciskał się w materiał na głębokość blisko 3 µm (mikro-twardościomierz, Vikers) dla pomiaru twardości nanotwardościomierzem (wgłebnik Berkovicha) głębokość sięgała do 0.5 µm. Zmiana wartości twardości w obrębie badanej warstwy potwierdzają badania przeprowadzone przez Bandyopadhyay et.al. [9]. 7028

Rys. 8. Zestawienie wyników pomiaru nanotwardości dla badanych próbek Z przebiegu krzywych pomiarowych ukazujących zmianę położenia wgłębnika od użytej siły wciskającej można wyliczyć twardość z definicji [10]. P H (1) A gdzie: P zastosowana siła wciskająca wgłębnik A powierzchnia kontaktu wgłębnika z materiałem Moduł Younga wyliczono korzystając z metody przytoczonej przez Oliver i Pharr [10], która wiąże ze sobą wartości modułu elastycznego [11], modułu Younga badanego materiału i materiału z którego zrobiony jest wgłębnik. gdzie: E r moduł elastyczny E moduł Younga E i moduł materiału wgłębnika ν, ν i współczynniki Poissona 2 2 1 1 1 i (2) E E E r Dla zastosowanego wgłębnika E i 1140 GPa, v i 0,07. W obrębie badanych warstw w zależności od głębokości moduł Younga zmieniał się w granicach od 250 do 310 GPa i zbieżny jest z wynikami analizy dla tego rodzaju materiałów przeprowadzonymi przez Rodriguez et al. [12]. i 7029

WNIOSKI W badaniach morfologii warstwy o budowie konwencjonalnej i nanoproszkowej uzyskanymi technikami natrysku plazmowego uwidaczniają się różnice. Powłoki z nanoproszków ujawniają obszary całkowicie przetopione jak i obszary nanoziaren. Przeprowadzone badania nanotwardości badanych próbek wykazały różnicę pomiędzy badanymi próbkami z korzyścią dla próbki z nanoproszków (rysunek 8). Obliczone wartości modułu Younga wykazują większe wartości w obrębie nanoziaren i przewyższają o około 13% wartości z obszarów całkowicie stopionych. Streszczenie Powłoki Al 2 O 3 -TiO 2 zostały natryskane plazmowo z proszków o budowie nanokrystalicznej oraz konwencjonalnej. Natryskiwane proszki charakteryzowały się różną morfologią i rozkładem granulometrycznym. Mikrostruktury natryskanych powłok Al 2 O 3-13TiO 2 nanostrukturalnej oraz konwencjonalnej wykazały istotne różnice. Powłoki nanostrukturalne posiadały mikrostrukturę bimodalną składającą się z obszarów całkowicie przetopionych oraz obszarów zawierających nanoziarna. Mikrostruktura powłok konwencjonalnych była lamellarna, charakterystyczna dla powłok natryskanych cieplnie. Przeprowadzone badania nanotwardości powłok wykazały różnicę wartości parametrów mechanicznych między poszczególnymi próbkami. Wartości nanotwardości próbki nanokrystalicznej przewyższały wartości uzyskane dla próbki o konwencjonalnej budowie. Średnia wartość twardości Vikersa uzyskana z pomiarów nanotwardości i mikrotwardości pokrywały się w granicach błędów pomiarowych. Microstructure and mechanical properties of plasma sprayed coatings obtained from Al 2 O 3-13TiO 2 nanostructured powders Abstract Nanostructured and conventional Al 2 O 3 -TiO 2 powders were used to deposit coating by means of plasma spraying system. Applied powders were characterized by different morphology and granulometric distribution. Microstructures of plasma sprayed nanostructured and conventional coatings revealed significant differences. Unlike the typical lamellar microstructure of conventional coating where grains of powder are completely melted, the microstructure of nanostructured coating consists of regions with different degrees of melting containing areas with nanograins. Such bimodal microstructure containing melted and unmelted particles is typical for coatings sprayed with reconstituted nanostructured feedstock. It was found that the plasma-sprayed nanostructured Al 2 O 3-13TiO 2 coating possessed better nanomechanical properties than those of conventional alumina-titania coatings. BIBLIOGRAFIA 1. He, Jianhong, Schoenung Julie M., Nanostructured coatings. Materials Science and Engineering: A Volume: 336, Issue: 1-2, October 25, pp. 27-319, 2002. 2. Dahotre N.B., Nayak S., Nanocoatings for engine applications. Surface and Coating Technology 194, pp. 58-67, 2005. 3. Lima R.S., Khor K.A., Li H., Cheang P., Marple B.R., HVOF spraying of nanostructured hydroxyapatite for biomedical applications. Materials Science & Engineering A Volume: 396, Issue: 1-2, April 15, pp. 181-187, 2005. 4. Ji Gang, Elkedim Omar, Grosdidier T., Deposition and corrosion resistance of HVOF sprayed nanocrystalline iron aluminide coatings. Surface and Coatings Technology Volume: 190, Issue: 2-3, January 21, pp. 406-416, 2005. 5. Keskinen H., Mäkelä J.M., Aromaa M., Ristimäki J., Kanerva T., Levänen E., et. al. Effect of silver addition on the formation and deposition of titania nanoparticles produced by liquid flame spray. Journal of Nanoparticle Research Volume: 9, Issue: 4, August, pp. 569-588, 2007. 6. Grysa K., Maciąg A., Kisiel M., Mazurczak P., Pawińska A., Variants of Finite Element Method with Trefftz Base Functions for Solving Direct and Inverse Nonlinear Heat Conduction Problems; ; Konferencja APCOM&ISCM 11-14th Dec, 2013, Singapore, 2013. 7030

7. Spadło S., Kozak J., Młynarczyk P., Mathematical modelling of the electrical discharge mechanical alloying process. Procedia CIRP Vol. 6 (2013) pp. 423-427 Elsevier 2013. 8. Góral A., Lityńska-Dobrzyńska L., Żórawski W., Berent K., Wojewoda-Budka J., Microstructure of Al2O3-13TiO2 coatings deposited from nanoparticles by plasma spraying, Archives of Metallurgy and Materials 58, pp. 335-339, 2013. 9. Bandyopadhyay P.P., Chicot D., Venkateshwarlu B., Racherla V., Mechanical properties of conventional and nanostructured plasma sprayed alumnia coating, Mechanics of Material 53, pp. 61-71, 2012. 10. Oliver W.C., Pharr G.M., An improved technique for determining hardness and elastic-modulus using load and displacement sensing indentation experiments. Journal of Materials Research 7 (6), pp. 1564-1583, 1992. 11. Brzoza A., Torsional contact conditions including partial slips, ISSN 1231-5478, Logistyka, 3/2012, s. 193-202, Maj-Czerwiec 2012. 12. Rodriguez J., Rico A., Otero E., Rainforth W.M., Indentaion properties of plasma sprayed Al2O3-13%TiO2 nanocoatings, Acta Materialia, pp. 3148-3156, 2009.. 7031