ANTYNAWĘGLENIOWE POWŁOKI ALUMINIOWO-KRZEMOWE WYTWORZONE NA STALIWIE ŻAROWYTRZYMAŁYM

Podobne dokumenty
Żaroodporne powłoki Al-Si wytworzone metodą zawiesinową

WIELOSKŁADNIKOWE POWŁOKI OCHRONNE NA STALIWIE ŻAROWYTRZYMAŁYM OTRZYMYWANE METODĄ PASTY

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA WYBRANE WŁASNOŚCI STALIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE

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

PRZECIWNAWĘGLENIOWE POWŁOKI NAKŁADANE NA ODLEWANE ELEMENTY PIECÓW DO NAWĘGLANIA

WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE POWŁOK ELEKTROLITYCZNYCH ZE STOPÓW NIKLU PO OBRÓBCE CIEPLNEJ

BADANIE WYDZIELEŃ W STALIWIE RUR KATALITYCZNYCH PRZY POMOCY MIKROSKOPU SKANINGOWEGO

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

BOGDAN PIEKARSKI */ ZASTOSOWANIE POMIARU WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH DO OCENY ANTYNAWĘGLENIOWYCH POWŁOK NAKŁADANYCH NA ODLEWY 1.

WPŁYW ALUMINIUM NA NIEKTÓRE WŁAŚCIWOŚCI I STRUKTURĘ STALIWA

WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE WARSTW HYBRYDOWYCH TYPU CrC+(Ni-Mo)+CrN

ZMĘCZENIE CIEPLNE STALIWA CHROMOWEGO I CHROMOWO-NIKLOWEGO

ZMIANY MIKROSTRUKTURY I WYDZIELEŃ WĘGLIKÓW W STALIWIE Cr-Ni PO DŁUGOTRWAŁEJ EKSPLOATACJI

OTRZYMYWANIE KOMPOZYTÓW METALOWO-CERAMICZNYCH METODAMI PLAZMOWYMI

IDENTYFIKACJA FAZ W MODYFIKOWANYCH CYRKONEM ŻAROWYTRZYMAŁYCH ODLEWNICZYCH STOPACH KOBALTU METODĄ DEBYEA-SCHERRERA

PIEKARSKI Bogdan Politechnika Szczecińska, Instytut Inżynierii Materiałowej O Szczecin, Al.Piastów 17

SILUMIN OKOŁOEUTEKTYCZNY Z DODATKAMI Cr, Mo, W i Co

MODYFIKACJA STOPU AK64

SILUMIN NADEUTEKTYCZNY Z DODATKAMI Cr, Mo, W i Co

Politechnika Politechnika Koszalińska

ZNACZENIE POWŁOKI W INŻYNIERII POWIERZCHNI

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

KONTROLA STALIWA GXCrNi72-32 METODĄ ATD

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

PL B1. POLITECHNIKA ŁÓDZKA, Łódź, PL

ZASTOSOWANIE OCHŁADZALNIKA W CELU ROZDROBNIENIA STRUKTURY W ODLEWIE BIMETALICZNYM

ALUMINIOWE KOMPOZYTY Z HYBRYDOWYM UMOCNIENIEM FAZ MIĘDZYMETALICZNYCH I CERAMICZNYCH

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

20/41 ODLEWY STALIWNE ODI,ORNE NA KOROZJĘ WYSOKOTEMPERA TUROWĄ. l. Wprowadzenie

ANALIZA KRYSTALIZACJI STOPU AlMg (AG 51) METODĄ ATND

BADANIE WYDZIELEŃ W STABILIZOWANYM STALIWIE ŻAROWYTRZYMAŁYM PRZY POMOCY MIKROSKOPU SKANINGOWEGO

MIKROSTRUKTURA NADSTOPU H39WM PO 6-LETNIEJ EKSPLOATACJI

Inżynieria materiałowa: wykorzystywanie praw termodynamiki a czasem... walka z termodynamiką

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

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTURĘ I MORFOLOGIĘ PRZEŁOMÓW SILUMINU AlSi7

WPŁYW TEMPERATURY WYGRZEWANIA NA UDZIAŁ FAZ PIERWOTNYCH W STRUKTURZE ŻAROWYTRZYMAŁEGO ODLEWNICZEGO STOPU KOBALTU

Wpływ metody odlewania stopów aluminium i parametrów anodowania na strukturę i grubość warstwy anodowej 1

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

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE KOMPOZYTÓW AlSi13Cu2- WŁÓKNA WĘGLOWE WYTWARZANYCH METODĄ ODLEWANIA CIŚNIENIOWEGO

ĆWICZENIE Nr 8. Laboratorium Inżynierii Materiałowej. Opracowali: dr inż. Krzysztof Pałka dr Hanna Stupnicka

INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

Nazwa przedmiotu INSTRUMENTARIUM BADAWCZE W INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ Instrumentation of research in material engineering

WPŁYW DODATKÓW STOPOWYCH NA TEMPERATURĘ KRZEPNIĘCIA STALIWA AUSTENITYCZNEGO

WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE WARSTW HYBRYDOWYCH TYPU CRC+CRN WYTWARZANYCH PRZEZ POŁĄCZENIE PROCESU CHROMOWANIA PRÓŻNIOWEGO Z OBRÓBKĄ PVD

Własności mechaniczne kompozytów odlewanych na osnowie stopu Al-Si zbrojonych fazami międzymetalicznymi

ANALIZA KRZEPNIĘCIA I BADANIA MIKROSTRUKTURY PODEUTEKTYCZNYCH STOPÓW UKŁADU Al-Si

ĆWICZENIE Nr 2/N. 9. Stopy aluminium z litem: budowa strukturalna, właściwości, zastosowania.

POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA

43 edycja SIM Paulina Koszla

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 342

TWARDOŚĆ, UDARNOŚĆ I ZUŻYCIE EROZYJNE STALIWA CHROMOWEGO

BADANIA DYFRAKCYJNE WARSTWY ALFINOWANEJ NA STOPACH ŻELAZA

Stale niestopowe jakościowe Stale niestopowe specjalne

Metody i techniki badań II. Instytut Inżynierii Materiałowej Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki ZUT

ODPORNOŚĆ STALIWA NA ZUŻYCIE EROZYJNE CZĘŚĆ II. ANALIZA WYNIKÓW BADAŃ

ATLAS STRUKTUR. Ćwiczenie nr 25 Struktura i właściwości materiałów kompozytowych

KOROZYJNO - EROZYJNE ZACHOWANIE STALIWA Cr-Ni W ŚRODOWISKU SOLANKI

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA MIKROSTRUKTURĘ SILUMINÓW

SPIEKANE KOMPOZYTY NA OSNOWIE MIEDZI ZAWIERAJĄCE FAZY MIĘDZYMETALICZNE ALUMINIOWO-śELAZOWE

ZACHOWANIE SIĘ STOPÓW NiAl W WARUNKACH WYSOKOTEMPERATUROWEGO UTLENIANIA. HIGH TEMPERATURE OXIDATION OF NiAl ALLOYS

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

MATERIAŁY STOSOWANE NA POWŁOKI PRZECIWZUŻYCIOWE

ZUŻYCIE ŚCIERNE STOPU AK7 PO OBRÓBCE MODYFIKATOREM HOMOGENICZNYM

NOWE, ODPORNE NA ŚCIERANIE MATERIAŁY NA OSNOWIE FAZ MIĘDZYMETALICZNYCH Z UKŁADU Fe Al OTRZYMYWANE W PROCESIE METALURGII PROSZKÓW

CHARAKTERYSTYKA ZMIAN STRUKTURALNYCH W WARSTWIE POŁĄCZENIA SPAJANYCH WYBUCHOWO BIMETALI

WĘGLOAZOTOWANIE JAKO ELEMENT OBRÓBKI CIEPLNEJ DLA ŻELIWA ADI

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ Zakład Metaloznawstwa i Odlewnictwa

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

ĆWICZENIE Nr 8. Laboratorium InŜynierii Materiałowej. Opracowali: dr inŝ. Krzysztof Pałka dr Hanna Stupnicka

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

BOROAZOTOWANIE STALI 42CrMo4

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

BADANIA WTRĄCEŃ TLENKOWYCH W BRĄZIE KRZEMOWYM CUSI3ZN3MNFE METODĄ MIKROANALIZY RENTGENOWSKIEJ

CHARAKTERYSTYKA STRUKTURALNA WARSTWY WIERZCHNIEJ W STALIWIE Cr Mo W WARUNKACH ŚCIERANIA

BADANIE WYSOKOTEMPERATUROWEGO UTLENIANIA ALUMINIZOWANYCH STOPÓW TYTANU. HIGH TEMPERATURE BEHAVIOR OF ALUMINIZED Ti ALLOYS

STALE ODPORNE NA KOROZJĘ

ZESZYTY NAUKOWE NR 1(73) AKADEMII MORSKIEJ W SZCZECINIE

labmat.prz.edu.pl LABORATORIUM BADAŃ MATERIAŁÓW DLA PRZEMYSŁU LOTNICZEGO Politechnika Rzeszowska ul. W. Pola 2, Rzeszów

OCENA WPŁYWU PARAMETRÓW NADTAPIANIA LASEROWEGO W WARUNKACH KRIOGENICZNYCH NA STRUKTURĘ WARSTWY WIERZCHNIEJ NA STOPIE Ti-6Al-4V

Projekt kluczowy. Nowoczesne technologie materiałowe stosowane w przemyśle lotniczym. Segment nr 10

STABILNOŚĆ STRUKTURALNA STALI P92 W KSZTAŁTOWANYCH PLASTYCZNIE ELEMENTACH RUROCIĄGÓW KOTŁÓW ENERGETYCZNYCH ANDRZEJ TOKARZ, WŁADYSŁAW ZALECKI

MATERIAŁ ELWOM 25. Mikrostruktura kompozytu W-Cu25: ciemne obszary miedzi na tle jasnego szkieletu wolframowego; pow. 250x.

KSZTAŁTOWANIE STRUKTURY I WŁAŚCIWOŚCI POWŁOK WĘGLIKOWYCH Cr 3

PL B1. Sposób lutowania beztopnikowego miedzi ze stalami lutami twardymi zawierającymi fosfor. POLITECHNIKA WROCŁAWSKA, Wrocław, PL

WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE WARSTW HYBRYDOWYCH WYTWARZANYCH W PROCESACH CHROMOWANIA DYFUZYJNEGO POŁĄCZONYCH Z OBRÓBKĄ PVD

ZMIANA SKŁADU CHEMICZNEGO, TWARDOŚCI I MIKROSTRUKTURY NA PRZEKROJU POPRZECZNYM BIMETALOWYCH, ŻELIWNYCH WALCÓW HUTNICZYCH

WPŁYW DODATKÓW STOPOWYCH NA WŁASNOŚCI STOPU ALUMINIUM KRZEM O NADEUTEKTYCZNYM SKŁADZIE

KOROZJA KATASTROFALNA W ATMOSFERACH NAWĘGLAJĄCYCH

OBRÓBKA CIEPLNA SILUMINU AK132

MIKROSTRUKTURA NADSTOPU KOBALTU MAR M509 W STANIE LANYM I PO OBRÓBCE CIEPLNEJ

PARAMETRY EUTEKTYCZNOŚCI ŻELIWA CHROMOWEGO Z DODATKAMI STOPOWYMI Ni, Mo, V i B

BADANIA POKRYWANIA RYS W PODŁOŻU BETONOWYM PRZEZ POWŁOKI POLIMEROWE

WPŁYW CHROPOWATOŚCI POWIERZCHNI MATERIAŁU NA GRUBOŚĆ POWŁOKI PO ALFINOWANIU

Powłoki wielowarstwowe 5*(Cu/Ni) nakładane metodą tamponową

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

ODLEWNICZY STOP MAGNEZU ELEKTRON 21 STRUKTURA I WŁAŚCIWOŚCI W STANIE LANYM

MONITOROWANIE PRODUKCJI I KONTROLA JAKOŚCI STALIWA ZA POMOCĄ PROGRAMU KOMPUTEROWEGO

ANALIZA WPŁYWU SZYBKOŚCI CHŁODZENIA NA STRUKTURĘ I WŁASNOŚCI STALIWA L21HMF PO REGENERUJĄCEJ OBRÓBCE CIEPLNEJ

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE SILUMINU AlSi17Cu3Mg

ODPORNO NA KOROZJ WIELOSKŁADNIKOWYCH STOPÓW NA OSNOWIE Al-Mg

Transkrypt:

KOMISJA BUDOWY MASZYN PAN ODDZIAŁ W POZNANIU Vol. 28 nr 1 Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji 2008 JERZY KUBICKI, AGNIESZKA KOCHMAŃSKA, PAWEŁ KOCHMAŃSKI ANTYNAWĘGLENIOWE POWŁOKI ALUMINIOWO-KRZEMOWE WYTWORZONE NA STALIWIE ŻAROWYTRZYMAŁYM W artykule przedstawiono wyniki badań struktury i właściwości powłok aluminiowo-krzemowych wytwarzanych na staliwie żarowytrzymałym. Powłoki otrzymywano metodą zanurzania w zawiesinie (o ustalonym wcześniej składzie) i następnie wygrzewano w piecu w atmosferze powietrza. Zastosowano różne wartości temperatury i czasy wygrzewania, co miało wpływ na budowę powłok. Struktura powłok została opisana na podstawie mikroanalizy rentgenowskiej i rentgenowskiej analizy fazowej. Określono również grubość i twardość powłok w zależności od parametrów wytwarzania. Słowa kluczowe: powłoki żaroodporne, metoda zawiesinowa, korozja wysokotemperaturowa 1. WPROWADZENIE Osprzęt pieców do nawęglania wykonywany jest najczęściej ze stopów żarowytrzymałych Fe-Ni-Cr. Materiał taki musi się charakteryzować wysoką wytrzymałością w warunkach pracy oraz dodatkowo odpornością na wstrząsy cieplne. Na stopach żarowytrzymałych zawierających nikiel i chrom tworzy się cienka warstwa tlenku chromu Cr 2 O 3 zapewniająca ochronę materiału w atmosferze agresywnej, w tym przypadku ochronę przed nawęglaniem. Warstwa ta jest stabilna do temperatury 1050ºC. Powyżej tej temperatury tlenek chromu w atmosferze nawęglającej nie chroni materiału, powstają bowiem węgliki (Cr 3 C 2, Cr 7 C 3 ) niemające charakteru ochronnego. Dodatkowo, co jest najbardziej istotne, warstwa ochronna tlenku chromu ulega pęknięciom na skutek wstrząsów cieplnych, a pęknięcia te ułatwiają dyfuzję węgla w głąb materiału. Warstwy stabilne powyżej tej temperatury to tlenek aluminium i tlenek krzemu, zatem podwyższanie trwałości elementów polega na pokryciu ich odpowiednimi powłokami żaroodpornymi. Powłoki takie zawierają głównie aluminium, chrom i krzem. Ważniejszymi metodami wytwarzania powłok dyfuzyjnych są: metoda Dr hab. inż. Dr inż. Instytut Inżynierii Materiałowej Politechniki Szczecińskiej.

84 J. Kubicki, A. Kochmańska, P. Kochmański proszkowa (pack cementation) [4], chemiczne osadzanie z fazy gazowej (PVD) [7], metoda zawiesinowa (slurry cementation) [6], metoda odlewnicza [11]. W strukturze tego typu powłok występują fazy międzymetaliczne FeAl, Fe 3 Al, NiAl, Ni 3 Al, które charakteryzują się wysoką żaroodpornością. W warunkach przemysłowych powłoki te się jednak nie sprawdzają, zwłaszcza gdy są poddawane wstrząsom cieplnym. Powstałe w wyniku wstrząsów pęknięcia propagują w głąb materiału, a materiał, mając kontakt z atmosferą nawęglającą, ulega degradacji. Korzystne jest więc zastosowanie powłoki wielostrefowej, spełniającej kilka funkcji. Strefy zewnętrze muszą zapewnić żaroodporność powłoki, natomiast strefy pośrednie powinny między innymi kompensować skutki wstrząsów cieplnych, łagodząc gradient naprężeń i umożliwiając hamowanie powstałych pęknięć. Z punktu widzenia ekonomicznego otrzymanie takiej wielostrefowej powłoki jest najkorzystniejsze, jeśli proces jej wytwarzania jest jednoetapowy. 2. MATERIAŁ I WYNIKI BADAŃ Aluminiowo-krzemowe powłoki ochronne wytworzono metodą zawiesinową. Na podstawie wcześniejszych badań oraz literatury [1, 5, 7, 9, 13, 15, 16] autorzy opracowali skład mieszanin do produkcji powłok. Głównymi składnikami tych mieszanin są proszki aluminium i krzemu o odpowiedniej ziarnistości oraz jako lepiszcze wodny roztwór spoiwa nieorganicznego i stopione halogenki. Jedną ze zmiennych podczas wytwarzania powłok był stosunek aluminium do krzemu w aktywnej mieszaninie. Materiałem, na którym wytwarzano powłoki, było staliwo żarowytrzymałe o składzie: 0,2% wag. C, 18% Cr, 30% Ni, 0,7% Mn, 1,5% Si [2]. Po nałożeniu mieszaniny (przez wielokrotne zanurzanie i suszenie) próbki wygrzewano w piecu w atmosferze powietrza. Czas i temperaturę wygrzewania również potraktowano jako parametry zmienne w zakresie: 3,3 11,7 h, 732 1068ºC. Warunkami średnimi w opracowanym eksperymencie wytwarzania powłok był czas wygrzewania na poziomie 7,5 h, temperatura 900ºC oraz stosunek aluminium do krzemu wynoszący 9. W celu opisu struktury powłok wykonano: badania metalograficzne mikroskopię optyczną i skaningową mikroskopię elektronową (JEOL typ JSM 6100), badania składu chemicznego metodą EDS przy 20 kv (przystawka do mikroanalizy rentgenowskiej firmy Oxford Instruments z systemem LINK ISIS 300), badania składu fazowego dyfrakcję rentgenowską z użyciem promieniowania CoKa), pomiary mikrotwardości (BUEHLER 2000) 10 G, 15 s wgłębnik Knoopa.

Antynawęgleniowe powłoki aluminiowo-krzemowe 85 Obserwacja mikroskopowa wykazała, że otrzymane powłoki Al-Si są trójstrefowe. Mikrostrukturę powłoki otrzymanej przy średnich parametrach wytwarzania (900ºC, 7,5 h, Al/Si = 9) przedstawiono na rys. 1. Rys. 1. Mikrostruktura powłoki Al-Si (parametry wytwarzania 900ºC, 7,5 h, Al/Si = 9) Fig. 1. Microstructure of Al-Si coating (obtained at parameters 900 C, 7,5 h, Al/Si = 9) Mikrotwardość na przekrojach powłok i ich grubość w całym eksperymencie przedstawiono w tablicy 1. Stwierdzono znaczną kruchość strefy 3, dlatego zrezygnowano z badań tej strefy. Uznano również, że materiał z tej strefy nie będzie miał właściwości ochronnych [7] i nie uwzględniono go w dalszych badaniach. Grubość i mikrotwardość powłok Al-Si [8] The thickness and hardness of Al-Si coatings [8] Tablica 1 Przekrój a Grubość [µm] średnia całkowita Mikrotwardość HK0,01 b a b Strefa 3 40 10 101 Strefa 2 46 102 23 169 1308 943 1407 Strefa 1 16 5 64 770 556 1052 Podłoże 463 284 566 a średnia arytmetyczna uzyskana z próbek, na których wytworzono powłoki przy średnich parametrach (900ºC, 7,5 h, Al/Si = 9). b zakres wyników wszystkich pomiarów powłok otrzymanych przy różnych parametrach. W celu zidentyfikowania poszczególnych faz występujących w powłokach Al-Si wykonano rentgenowską analizę fazową. Badania prowadzono na zgładach równoległych do powierzchni próbek. Począwszy od powierzchni zewnętrznej, usuwano równolegle kolejne warstwy materiału powłoki i przepro-

86 J. Kubicki, A. Kochmańska, P. Kochmański wadzano analizę rentgenowską na kolejnych zgładach. Uzyskane w ten sposób wyniki można było przyporządkować strukturom w warstwach na przekrojach poprzecznych. Na podstawie badań rentgenostrukturalnych [8] oraz analizy punktowej określono najważniejsze składniki fazowe występujące w poszczególnych strefach powłok Al-Si. Strefa trzecia zewnętrzna składa się przede wszystkim z: Fe3Al2(SiO4)3, Fe2SiO4, FeAl2O4, Na2FeO3, Fe2O3, NiAl2O4, Al8Cr5, NiSi, CrSi2, β Al(Ni,Fe), α(fe,cr,ni), Al(Ni,Fe)3. Druga strefa składa się głównie z Al(Fe,Ni)3, βal(fe,ni), α(fe,cr,ni), γ(fe,ni,cr) i Cr23C6. Pierwsza strefa składa się z α(fe,cr,ni), γ(fe,ni,cr), α(fe,si), Cr23C6 i AlNi3 [8]. Wybrane wyniki pomiarów dla strefy pierwszej i drugiej (powłoki wytworzonej w temperaturze 1000ºC przez 10 h, gdzie Al/Si = 6) zestawiono w tablicach 2 i 3. Tablica 2 Główne składniki strukturalne w strefie pierwszej (powłoka otrzymana przy parametrach 1000ºC, 10 h, Al/Si = 6) [8] Main phases of the first zone (the coating obtained at 1000ºC, 10 h, Al/Si = 6) [8] Punkt a b c d Skład chemiczny [% wt.] Al Si Fe Ni Cr 0,88 22,94 0,52 0,78 4,78 0,70 0,52 7,79 62,59 20,83 21,30 50,99 6,36 49,43 4,62 13,35 25,07 6,00 72,12 26,39 Główne składniki α(fe,cr,ni) AlNi3 (Cr,Fe)23C6 CrSi2

Antynawęgleniowe powłoki aluminiowo-krzemowe 87 Tablica 3 Główne składniki strukturalne w strefie drugiej (powłoka otrzymana przy parametrach 1000ºC, 10 h, Al/Si = 6) [8] Main phases of the second zone (the coating obtained at 1000ºC, 10 h, Al/Si = 6) [8] Punkt a b c d e Skład chemiczny [% wt.] Al Si Fe Ni Cr 0,98 21,92 0,51 0,79 38,06 4,88 0,69 0,50 7,88 0,85 61,59 20,80 20,32 50,87 27,09 7,26 50,41 4,60 13,27 27,91 24,97 6,03 73,14 26,49 6,12 Główne składniki α(fe,cr,ni) AlNi3 (Cr,Fe)23C6 CrSi2 β Al(Ni,Fe) 3. OMÓWIENIE WYNIKÓW Metoda wytwarzania powłok przez zanurzanie w aktywnej mieszaninie, następnie suszenie i wygrzewanie w piecu jest wygodniejsza i mniej uciążliwa niż klasyczne sposoby wytwarzania powłok dyfuzyjnych w mieszaniach proszków [1, 4]. Nakładanie powłok w taki sposób jest łatwe do zastosowania w produkcji przemysłowej. Pozwala także łatwo sterować strukturą i właściwościami powłok. Dokumentują to wyniki zawarte w tablicy 1. Zaletą tej metody jest również mały rozchód materiałów. Takie nasycanie umożliwia nanoszenie równomiernych pokryć na wyroby o dużej powierzchni i skomplikowanych kształtach. Ponadto możliwe jest wytwarzanie powłok na odlewach bez konieczności obróbki mechanicznej ich powierzchni [10]. Występowanie w powłokach Al-Si strefy wewnętrznej (1) o większej zawartości Si i Fe, a małej Al wydaje się bardzo korzystne ze względu na pośrednią twardość tej strefy między podłożem a strefami zewnętrznymi (rys. 1, tabl. 2). Powin-

88 J. Kubicki, A. Kochmańska, P. Kochmański na ona pełnić funkcję bariery dla pęknięć powstałych w wyniku wstrząsów cieplnych [3, 12, 14]. Należy oczekiwać, że strefa ta zmniejszy gradient naprężeń między twardą strefą drugą a miękkim podłożem podczas zmian temperatury. LITERATURA [1] Christodulu P., Doctor s Thesis, Technical University of Szczecin 1984. [2] Christodulu P., Kubicki J, Piekarski B., Patent 148506, 1990. [3] Cieśla M., Inżynieria Materiałowa, 2000, nr 4, s. 160. [4] Du H. L., Kipkemoi J., Tsipas D. N., Datta P. K., Surface and Coatings Technology, 1996, no. 1, s. 86 87. [5] Garbiak M., Piekarski B., Kubicki J., Proc. 10 th Inter. Baltic. Conf. Materials Engineering & Baltrib 2001, Latvia 2001, s. 125. [6] Kircher T.A., McMordie B.G., Richards K., Surface and Coatings Technology, 1998, no. 24, s. 108 109. [7] Kochmańska A., Kochmański P., Maintenance and Reliability, 2003, 2/18, 37. [8] Kochmańska A., Kochmański P., Acta Metallurgica Slovaca, 2007, Special Issue 1, s. 873. [9] Kochmańska A., Kubicki J., Acta Metallurgica Slovaca, 2004, Special Issue 1, s. 943. [10] Kochmańska A., Kubicki J., Kochmański P., Materials Science (Medziagotyra), 2005, vol. 11, no. 4. [11] Kubicki J., Odlewnicze powłoki ochronne Al-Cu na staliwie żarowytrzymałym, Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej, 1996, nr 529. [12] Kubicki J., Kochmański P., Archiwum Odlewnictwa, 2001, vol. 1, nr 1, s. 212. [13] Kubicki J, Piekarski B., ATM 98, PAN, vol. 2, Kraków 1998, 1104. [14] Kubicki J., Piekarski B., Metalurgia, 2001, vol. 40, no. 1, s. 47. [15] Kubicki J., Piekarski B., Proc. 9 th Inter. Sc. Conf. CO-MAT-TECH 2001, Trnava 2001, s. 277. [16] Sakwa W. i in., Report of Institute of Founding of Silesian University of Technology, Gliwice 1981, Task 20.01.06/81. [17] Wang Y., Chen W., Surface and Coatings Technology, 2004, no. 18, s. 183. Praca wpłynęła do Redakcji 31.03.2008 Recenzent: dr hab. inż. Andrzej Młynarczak CARBON DIFFUSION PROTECTIVE Al Si COATINGS ON HIGH TEMPERATURE CREEP RESISTANT CAST STEEL Summary This paper presents the results of research into multilayer aluminium silicon coatings. Aluminium silicon coatings on high temperature creep resistant cast steel were manufactured by immersion in an active mixture containing aluminium and silicon powders, flux and a binder. The samples were prepared in this way and annealed in air atmosphere. The time and temperature of annealing were variable. The structure, the thickness and microhardness of these coatings are described dependent on the manufacturing parameters. Key words: hot corrosion, diffusive coatings, slurry method