Effect of chemical composition on microstructure and wear resistance of flame sprayed Ni-5% Al/Al2O3 -40% TiO2 cermet coating

Flame subsonic spraying is capable of depositing dense cermet coatings. Incorporation of ceramics into the coating increases erosion resistance for mass fractions of Al2O3-40% TiO2 below 40%. In the 3-body abrasion test, the mass losses of cermet coatings were found greater than for either Ni-5% Al or Al2O3 -40% TiO2 coating which was caused by the dominating effect of microstructure. The microstructure of cermet coating expressed in terms of splat shape factor, pore shape factor and porosity volume fraction depended on the chemical composition of the feedstock material. Large values of ceramic grain shape factor (over 1.5) corresponded to high wear resistance. Effect of surface roughness, pores and cracks on mass loss in wear tests was proven in SEM examinations.

---

Natryskiwanie płomieniowe poddźwiękowe umożliwia wytwarzanie powłok o stosunkowo nieznacznej porowatości. Wprowadzenie ceramiki do materiału powłoki zwiększa odporność na erozję dla udziałów objętościowych Al2O3-40% TiO2 poniżej 40%. Wyznaczone w badaniach ścieralności ubytki masy powłok cermetalowych były wyższe od ubytków masy powłok Ni-5% Al oraz Al2O3-40% TiO2, co było spowodowane istotnym wpływem mikrostruktury. Mikrostruktura powłoki, wyrażona przez współczynniki kształtu ziaren i porów oraz przez udział objętościowy porowatości, zależała od składu chemicznego materiału proszkowego. Wysokie wartości współczynnika kształtu ziaren ceramiki (powyżej 1,5) były skojarzone z wysoką odpornością na zużycie. Wpływ chropowatości, porów i pęknięć na ubytek masy w testach zużycia został potwierdzony w badaniach SEM.