Research into Ni-Cr-Si-B coating sprayed onto aluminium substrate using the method of plasma spray

Abstract

The article deals with Ni base coatings deposited on aluminium substrate applying the method of plasma spray. The purpose of the conducted research is to improve the physical and mechanical properties of coatings on the surface of aluminium alloy work pieces. Spraying on aluminium alloys encounters serious problems, and therefore this work analyses the ways to make the situation more favourable. Before spraying, the surfaces of substrates were modified employing chemical and mechanical pre-treatment methods. The aim of pre-treating aluminium alloys was to remove oxide layers from the aluminium surface. Coating microstructures and porosity were characterised applying optical microscopy. Differences in the roughness of pre-treated surfaces have been determined referring to profilometry. The paper investigates the influence of the adhesion of plasma spray coatings on aluminium surface pretreatment. Microhardness technique was applied for measuring the hardness of coatings. The study also describes and compares the mechanical properties of Ni base coatings deposited on different pre-treated aluminium substrates using plasma spray.

Article in Lithuanian.

Ni-Cr-Si-B dangos, užpurkštos ant aliuminio substrato plazminio purškimo būdu, tyrimas

Santrauka. Straipsnyje nagrinėjamas Ni-Cr-Si-B dangos dengimas ant aliuminio substratų plazminiu purškimo būdu. Tyrimo tikslas – sukurti aliuminio lydinių paviršiuje geresnių fizinių ir mechaninių savybių dangas. Aliuminio lydinių terminį purškimą apsunkina tanki, aukštos lydymosi temperatūros oksido plėvelė substrato paviršiuje. Aliuminio substratų paviršiai prieš purškimą buvo apdorojami cheminiais ir mechaniniais apdorojimo būdais. Pagrindinis aliuminio lydinių apdorojimo tikslas buvo pašalinti oksidų sluoksnį nuo aliuminio paviršiaus ir paveikti substrato paviršiaus šiurkštumą. Aliuminio paviršiaus šiurkštis po apdorojimų buvo tiriamas profilometru. Dangų mikrostruktūra ir porėtumas buvo nagrinėjami optinės mikroskopijos būdu taikant fazių ir morfologijos analizės programą. Buvo nustatyta plazminio purškimo dangų adhezijos reikšmių priklausomybė nuo aliuminio paviršiaus apdorojimo būdų. Eksperimentinių tyrimų metu buvo analizuojama purškimo proceso technologinių parametrų įtaka užpurkštų dangų porėtumui ir kietumui.

Raktiniai žodžiai: plazminis purškimas; Ni pagrindo dangos; aliuminio lydinio substratas; užpurkštų dangų adhezija

Keyword : plasma spray, Ni based coatings, aluminium alloy substrate, adhesion strength of spray coatings