DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2024.10(41).2.75-81
Вплив матеріалу металевої основи на механічні характеристики електродугових покриттів
Про авторів
В.М. Гвоздецький, старший дослідник, кандидат технічних наук, Фізико-механічний інститут НАН України, м. Львів, Україна, e-mail: gvosdetcki@gmail.com
М.М. Студент, професор, доктор технічних наук, провідний науковий співробітник, Фізико-механічний інститут НАН України, м. Львів, Україна, e-mail: student.phmi@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-5992-5898
Х.Р. Задорожна, науковий співробітник, кандидат технічних наук, Фізико-механічний інститут НАН України, м. Львів, Україна, e-mail: 880988@ukr.net
С.І. Маркович, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Українаа, e-mail: marko60@ukr.net, ОRCID ID: 0000-0003-1393-2360
Анотація
В роботі проведено дослідження впливу матеріалу металевої основи (алюмінієвого сплаву Д16 та сталі Ст 3) на механічні характеристики електродугових покриттів. Покриття з порошкового дроту наносились в режимах дозвукового (тиск 0,6 МПа) та надзвукового повітряного струменю (тиск 1,2 МПа). При цьому виявлено наявність дисперснішої структури, меншу кількість пор і мікротріщин. Для оцінки роботоздатності покриттів введено новий параметр, а саме – співвідношення між величинами залишкових напружень розтягу І роду та когезивної міцності – σкол/σв. Визначено, що утворення тріщин починається при значеннях цього показнику σкол/σв > 0,75, тоді як за σкол/σв > 0,85 у покриттях виникає мережа тріщин. Рівень напружень розтягу першого роду у покриттях напилених на алюмінієву основу є меншим ніж у покриттях напилених на сталь, що зумовлено більшим коефіцієнтом термічного розширення алюмінієвого сплаву ніж сталі.
Ключові слова
електродугові покриття, режим напилення, залишкові напруження, когезивна міцність
Повний текст:
PDF
Посилання
1. Prospects for the use of plasma spraying in the restoration of the surfaces of the cylinder rods of aviation equipment / S.V. Ustinov, I.O. Bulich, G.O. Shumilin Collection of Scientific Works of the State Research Institute of Aviation.
2. Yu. Borisov, A. Borisova, L. Adeeva, A. Tunik, M. Panko Thermal sprayed coatings containing quasicrystalline phase, them properties and application / Physics and chemistry of solid state т. 6, № 1 (2005) с. 124-136 v. 6, № 1 (2005). Р. 124-136
3. Danial Qadir, Rabia Sharif, Rizwan Nasir, Ali Awad /A review on coatings through thermal spraying // Chemical Papers 78(2) September 2023, DOI:10.1007/s11696-023-03089-4
4. Iron-based coatings arc-sprayed with cored wires for applications at elevated temperatures / Wielage B. et al. Surface and coating technology. 2013. № 220. P. 27–35.
5. Arc-sprayed iron-based coatings for erosion-corrosion protection of boiler tubes at elevated temperatures / Pokhmurskyi V. I. et al. Journal of Thermal Spray Technology. 2013. Vol. 22. P. 34-41
6. Optimization of the Chromium Content of Powder Wires of the Fe–Cr–C and Fe–Cr–B Systems According to the Corrosion Resistance of Electric-Arc Coatings / Stupnyts’kyi T.R. et al. Materials Science. 2016. Vol. 52, № 2. Р. 165–172.
7. Abrasive Wear Resistance and Tribological Characteristics of Electrometallized Composite Coatings / Student, M.M. et al. Materials Science. 2022, 58(1). P. 96–104
8. Student, M. M., Pokhmurs'ka, H. V., Hvozdets'kyj, V. M. et al. (2018). Bahatofunktsional'ni elektroduhovi pokryttia [Multifunctional electric arc coatings]. Lviv : Prostir-M [in Ukrainian].
9. Mechanical properties of arc coatings sprayed with cored wires with different charge compositions / Student, M.; Hvozdetskyi, V.; Stupnytskyi, T.; Student, O.; Maruschak, P.; Prentkovskis, O.; Skačkauskas, P. Coatings, 2022, 12(7), 925. DOI:10.3390/coatings12070925
10. Student, M.M. et al. (2020). Vplyv diametra elektrodnykh poroshkovykh drotiv na mekhanichni kharakterystyky elektroduhovykh pokryttiv [The effect of the diameter of the electrode flux-cored wires on the mechanical characteristics of electric arc coatings]. Tsentral'noukrains'kyj naukovyj visnyk. Tekhnichni nauky - Central Ukrainian scientific bulletin. Technical sciences, 3(34), 32-44 [in Ukrainian].
11. Application of Functional Coating in Delaying the Corrosion of Titanium Alloys: A Review, Chapter, Jun 2024 / Obidimma Ikeh, Ugochukwu Okoli, Amamchukwu Ilogebe, // Corrosion Engineering - Recent Breakthroughs and Innovative Solutions, Submitted: 24 June 2024DOI: 10.5772/intechopen.1005679
12. Review of Functionally Graded Thermal Sprayed Coatings / Leszek Łatka, Lech Pawłowski, Marcin Winnicki, Pawel Sokołowski, Aleksandra Małachowska, Stefan Kozerski // Appl. Sci. 2020, 10(15), 5153; https://doi.org/10.3390/app10155153
13. The effect of increasing the air flow pressure on the properties of coatings during the arc spraying of cored wires./ Student Mykhailo, Gvozdetsky Volodymyr, Student Oleksandra, Prentkovskis Olegas, Maruschak Pavlo, Olenyuk Olena, Titova Liudmyla. Strojnícky časopis - Journal of Mechanical Engineering 69(4):133-146 December 2019, DOI:10.2478/scjme-2019-0048
14. Mechanical Properties of Arc Coatings Sprayed with Cored Wires with Different Charge Compositions / Student M. et al. Coatings. 2022. №12(7). 925.
15. Student M.M., et al. (2022). Abrazyvna znosostijkist' ta trybolohichni kharakterystyky elektrometalizatsijnykh kompozytsijnykh pokryttiv [Abrasive wear resistance and tribological characteristics of electrometallization composite coatings]. Fizyko-khimichna mekhanika materialiv – Physicochemical Mechanics of Materials, 1, 90-97 [in Ukrainian].
Пристатейна бібліографія ГОСТ
1. Перспективи використання плазмового напилення при відновленні поверхонь штоків циліндрів авіаційної техніки / С.В. Устінов, І.О. Буліч, Г.О. Шумілін Збірник наукових праць Державного науково-дослідного інституту авіації. 2022. Вип. 18 (25) 107-200, DOI: 10.54858/dndia.2022-18-30
2. Ю.С. Борисов, А.Л. Борисова, Л.І. Адєєва, А.Ю. Тунік, М.Т. Панько Газотермічні покриття, що містять квазікристалічну фазу, властивості і застосування (огляд) / Фізика і хімія твердого тіла т. 6, № 1 (2005) с. 124-136 v. 6, № 1 (2005) p. 124-136
3. Danial Qadir, Rabia Sharif, Rizwan Nasir, Ali Awad /A review on coatings through thermal spraying // Chemical Papers 78(2) September 2023, DOI:10.1007/s11696-023-03089-4
4. Iron-based coatings arc-sprayed with cored wires for applications at elevated temperatures / Wielage B. et al. Surface and coating technology. 2013. № 220. P. 27–35.
5. Arc-sprayed iron-based coatings for erosion-corrosion protection of boiler tubes at elevated temperatures / Pokhmurskyi V. I. et al. Journal of Thermal Spray Technology. 2013. Vol. 22. P. 34-41
6. Optimization of the Chromium Content of Powder Wires of the Fe–Cr–C and Fe–Cr–B Systems According to the Corrosion Resistance of Electric-Arc Coatings / Stupnyts’kyi T.R. et al. Materials Science. 2016. Vol. 52, № 2. Р. 165–172.
7. Abrasive Wear Resistance and Tribological Characteristics of Electrometallized Composite Coatings / Student, M.M. et al. Materials Science. 2022, 58(1). P. 96–104
8. Багатофункціональні електродугові покриття : монографія / М. М. Студент та ін. - Львів : Простір-М, 2018. 335 с.
9. Mechanical properties of arc coatings sprayed with cored wires with different charge compositions / Student, M.; Hvozdetskyi, V.; Stupnytskyi, T.; Student, O.; Maruschak, P.; Prentkovskis, O.; Skačkauskas, P. Coatings, 2022, 12(7), 925. DOI:10.3390/coatings12070925
10. Вплив діаметра електродних порошкових дротів на механічні характеристики електродугових покриттів / Студент М.М. та ін. Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. 2020. Вип. 3(34). С. 32-44.
11. Application of Functional Coating in Delaying the Corrosion of Titanium Alloys: A Review, Chapter, Jun 2024 / Obidimma Ikeh, Ugochukwu Okoli, Amamchukwu Ilogebe, // Corrosion Engineering - Recent Breakthroughs and Innovative Solutions, Submitted: 24 June 2024DOI: 10.5772/intechopen.1005679
12. Review of Functionally Graded Thermal Sprayed Coatings / Leszek Łatka, Lech Pawłowski, Marcin Winnicki, Pawel Sokołowski, Aleksandra Małachowska, Stefan Kozerski // Appl. Sci. 2020, 10(15), 5153; https://doi.org/10.3390/app10155153
13. The effect of increasing the air flow pressure on the properties of coatings during the arc spraying of cored wires./ Student Mykhailo, Gvozdetsky Volodymyr, Student Oleksandra, Prentkovskis Olegas, Maruschak Pavlo, Olenyuk Olena, Titova Liudmyla. Strojnícky časopis - Journal of Mechanical Engineering 69(4):133-146 December 2019, DOI:10.2478/scjme-2019-0048
14. Mechanical Properties of Arc Coatings Sprayed with Cored Wires with Different Charge Compositions / Student M. et al. Coatings. 2022. №12(7). 925.
15. Абразивна зносостійкість та трибологічні характеристики електрометалізаційних композиційних покриттів / М.М. Студент та ін. Фізико-хімічна механіка матеріалів. 2022. № 1. C. 90-97.
Copyright (c) 2024 В.М. Гвоздецький, М.М. Студент, Х.Р. Задорожна, С.І. Маркович
Вплив матеріалу металевої основи на механічні характеристики електродугових покриттів
Про авторів
В.М. Гвоздецький, старший дослідник, кандидат технічних наук, Фізико-механічний інститут НАН України, м. Львів, Україна, e-mail: gvosdetcki@gmail.com
М.М. Студент, професор, доктор технічних наук, провідний науковий співробітник, Фізико-механічний інститут НАН України, м. Львів, Україна, e-mail: student.phmi@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-5992-5898
Х.Р. Задорожна, науковий співробітник, кандидат технічних наук, Фізико-механічний інститут НАН України, м. Львів, Україна, e-mail: 880988@ukr.net
С.І. Маркович, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Українаа, e-mail: marko60@ukr.net, ОRCID ID: 0000-0003-1393-2360
Анотація
Ключові слова
Повний текст:
PDFПосилання
1. Prospects for the use of plasma spraying in the restoration of the surfaces of the cylinder rods of aviation equipment / S.V. Ustinov, I.O. Bulich, G.O. Shumilin Collection of Scientific Works of the State Research Institute of Aviation.
2. Yu. Borisov, A. Borisova, L. Adeeva, A. Tunik, M. Panko Thermal sprayed coatings containing quasicrystalline phase, them properties and application / Physics and chemistry of solid state т. 6, № 1 (2005) с. 124-136 v. 6, № 1 (2005). Р. 124-136
3. Danial Qadir, Rabia Sharif, Rizwan Nasir, Ali Awad /A review on coatings through thermal spraying // Chemical Papers 78(2) September 2023, DOI:10.1007/s11696-023-03089-4
4. Iron-based coatings arc-sprayed with cored wires for applications at elevated temperatures / Wielage B. et al. Surface and coating technology. 2013. № 220. P. 27–35.
5. Arc-sprayed iron-based coatings for erosion-corrosion protection of boiler tubes at elevated temperatures / Pokhmurskyi V. I. et al. Journal of Thermal Spray Technology. 2013. Vol. 22. P. 34-41
6. Optimization of the Chromium Content of Powder Wires of the Fe–Cr–C and Fe–Cr–B Systems According to the Corrosion Resistance of Electric-Arc Coatings / Stupnyts’kyi T.R. et al. Materials Science. 2016. Vol. 52, № 2. Р. 165–172.
7. Abrasive Wear Resistance and Tribological Characteristics of Electrometallized Composite Coatings / Student, M.M. et al. Materials Science. 2022, 58(1). P. 96–104
8. Student, M. M., Pokhmurs'ka, H. V., Hvozdets'kyj, V. M. et al. (2018). Bahatofunktsional'ni elektroduhovi pokryttia [Multifunctional electric arc coatings]. Lviv : Prostir-M [in Ukrainian].
9. Mechanical properties of arc coatings sprayed with cored wires with different charge compositions / Student, M.; Hvozdetskyi, V.; Stupnytskyi, T.; Student, O.; Maruschak, P.; Prentkovskis, O.; Skačkauskas, P. Coatings, 2022, 12(7), 925. DOI:10.3390/coatings12070925
10. Student, M.M. et al. (2020). Vplyv diametra elektrodnykh poroshkovykh drotiv na mekhanichni kharakterystyky elektroduhovykh pokryttiv [The effect of the diameter of the electrode flux-cored wires on the mechanical characteristics of electric arc coatings]. Tsentral'noukrains'kyj naukovyj visnyk. Tekhnichni nauky - Central Ukrainian scientific bulletin. Technical sciences, 3(34), 32-44 [in Ukrainian].
11. Application of Functional Coating in Delaying the Corrosion of Titanium Alloys: A Review, Chapter, Jun 2024 / Obidimma Ikeh, Ugochukwu Okoli, Amamchukwu Ilogebe, // Corrosion Engineering - Recent Breakthroughs and Innovative Solutions, Submitted: 24 June 2024DOI: 10.5772/intechopen.1005679
12. Review of Functionally Graded Thermal Sprayed Coatings / Leszek Łatka, Lech Pawłowski, Marcin Winnicki, Pawel Sokołowski, Aleksandra Małachowska, Stefan Kozerski // Appl. Sci. 2020, 10(15), 5153; https://doi.org/10.3390/app10155153
13. The effect of increasing the air flow pressure on the properties of coatings during the arc spraying of cored wires./ Student Mykhailo, Gvozdetsky Volodymyr, Student Oleksandra, Prentkovskis Olegas, Maruschak Pavlo, Olenyuk Olena, Titova Liudmyla. Strojnícky časopis - Journal of Mechanical Engineering 69(4):133-146 December 2019, DOI:10.2478/scjme-2019-0048
14. Mechanical Properties of Arc Coatings Sprayed with Cored Wires with Different Charge Compositions / Student M. et al. Coatings. 2022. №12(7). 925.
15. Student M.M., et al. (2022). Abrazyvna znosostijkist' ta trybolohichni kharakterystyky elektrometalizatsijnykh kompozytsijnykh pokryttiv [Abrasive wear resistance and tribological characteristics of electrometallization composite coatings]. Fizyko-khimichna mekhanika materialiv – Physicochemical Mechanics of Materials, 1, 90-97 [in Ukrainian].
Пристатейна бібліографія ГОСТ
1. Перспективи використання плазмового напилення при відновленні поверхонь штоків циліндрів авіаційної техніки / С.В. Устінов, І.О. Буліч, Г.О. Шумілін Збірник наукових праць Державного науково-дослідного інституту авіації. 2022. Вип. 18 (25) 107-200, DOI: 10.54858/dndia.2022-18-30
2. Ю.С. Борисов, А.Л. Борисова, Л.І. Адєєва, А.Ю. Тунік, М.Т. Панько Газотермічні покриття, що містять квазікристалічну фазу, властивості і застосування (огляд) / Фізика і хімія твердого тіла т. 6, № 1 (2005) с. 124-136 v. 6, № 1 (2005) p. 124-136
3. Danial Qadir, Rabia Sharif, Rizwan Nasir, Ali Awad /A review on coatings through thermal spraying // Chemical Papers 78(2) September 2023, DOI:10.1007/s11696-023-03089-4
4. Iron-based coatings arc-sprayed with cored wires for applications at elevated temperatures / Wielage B. et al. Surface and coating technology. 2013. № 220. P. 27–35.
5. Arc-sprayed iron-based coatings for erosion-corrosion protection of boiler tubes at elevated temperatures / Pokhmurskyi V. I. et al. Journal of Thermal Spray Technology. 2013. Vol. 22. P. 34-41
6. Optimization of the Chromium Content of Powder Wires of the Fe–Cr–C and Fe–Cr–B Systems According to the Corrosion Resistance of Electric-Arc Coatings / Stupnyts’kyi T.R. et al. Materials Science. 2016. Vol. 52, № 2. Р. 165–172.
7. Abrasive Wear Resistance and Tribological Characteristics of Electrometallized Composite Coatings / Student, M.M. et al. Materials Science. 2022, 58(1). P. 96–104
8. Багатофункціональні електродугові покриття : монографія / М. М. Студент та ін. - Львів : Простір-М, 2018. 335 с.
9. Mechanical properties of arc coatings sprayed with cored wires with different charge compositions / Student, M.; Hvozdetskyi, V.; Stupnytskyi, T.; Student, O.; Maruschak, P.; Prentkovskis, O.; Skačkauskas, P. Coatings, 2022, 12(7), 925. DOI:10.3390/coatings12070925
10. Вплив діаметра електродних порошкових дротів на механічні характеристики електродугових покриттів / Студент М.М. та ін. Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. 2020. Вип. 3(34). С. 32-44.
11. Application of Functional Coating in Delaying the Corrosion of Titanium Alloys: A Review, Chapter, Jun 2024 / Obidimma Ikeh, Ugochukwu Okoli, Amamchukwu Ilogebe, // Corrosion Engineering - Recent Breakthroughs and Innovative Solutions, Submitted: 24 June 2024DOI: 10.5772/intechopen.1005679
12. Review of Functionally Graded Thermal Sprayed Coatings / Leszek Łatka, Lech Pawłowski, Marcin Winnicki, Pawel Sokołowski, Aleksandra Małachowska, Stefan Kozerski // Appl. Sci. 2020, 10(15), 5153; https://doi.org/10.3390/app10155153
13. The effect of increasing the air flow pressure on the properties of coatings during the arc spraying of cored wires./ Student Mykhailo, Gvozdetsky Volodymyr, Student Oleksandra, Prentkovskis Olegas, Maruschak Pavlo, Olenyuk Olena, Titova Liudmyla. Strojnícky časopis - Journal of Mechanical Engineering 69(4):133-146 December 2019, DOI:10.2478/scjme-2019-0048
14. Mechanical Properties of Arc Coatings Sprayed with Cored Wires with Different Charge Compositions / Student M. et al. Coatings. 2022. №12(7). 925.
15. Абразивна зносостійкість та трибологічні характеристики електрометалізаційних композиційних покриттів / М.М. Студент та ін. Фізико-хімічна механіка матеріалів. 2022. № 1. C. 90-97.
Copyright (c) 2024 В.М. Гвоздецький, М.М. Студент, Х.Р. Задорожна, С.І. Маркович