Kompozytowe powłoki natryskiwane cieplnie modyfikowane metodą azotowania jarzeniowego

Znanym jest, że modyfikacja warstw wierzchnich stali metodą azotowania jarzeniowego może znacząco zwiększyć jej właściwości użytkowe - w szczególności twardość, co w konsekwencji poprawia odporności na zużycie ścierne i erozyjne. Podobne zachowanie zaobserwowano również w przypadku powłok natryskiwanych cieplnie, które dopełniająco mogą być uszlachetnione metodą azotowania jarzeniowego. Jednak w tym przypadku istotną wadą wytworzonej kompozycji pozostaje nadal stosunkowo niska przyczepność natryśniętej powłoki do podłoża. Z tą myślą w prezentowanym artykule opisano ulepszoną metodę konstytuowania powłok metodą natrysku cieplnego - polegającą na zastosowaniu modyfikatorów i dodatkowej aktywacji procesu natryskiwania. Spowodowało to znaczną poprawę własności mechanicznych uzyskiwanych w tych warunkach powłok. W następnej kolejności wytworzono przedstawioną metodą powłoki (przy parametrach zapewniających najlepsze właściwości użytkowe), dodatkowo zostały poddane azotowaniu jarzeniowemu. Spowodowało to istotną modyfikację składu chemicznego i fazowego w warstwie wierzchniej tych powłok. Realizacja procesu azotowania jarzeniowego, skutkowała dalszą poprawą właściwości mechanicznych w szczególności znaczne zwiększenie odporności na zużycie ścierne. Analiza wyników z przeprowadzonych badań umożliwiła optymalizację parametrów procesów, zarówno w stosunku do natryskiwania cieplnego jak i azotowania jarzeniowego.

---

Modification of steel coatings by method plasma nitriding can increase their wear resistance and resistance to adhesion in friction significantly. The only obstacle is low adhesion strength of regular wire-spraying coatings. However, different methods are available to improve mechanical properties of coatings. In present study, two different methods of spray process activation were investigated: ultrasonic activation for reduction of sprayed particle sizes and gas-jet activation for reduction of sizes and increasing velocity of the particles. Once coatings were modified by plasma nitriding, wear resistance tests were performed. As a result of the following experiments, process parameters for thermal spraying and for coating modification were optimised.