Tytuł pozycji:
The plasma spraying of Stellite 31-YSZ
The purpose of the research presented in this article was to study the effect of plasma spraying parameters on the microstructure of coatings made of Stellite 31 doped with YSZ (ZrO2 + Y2O3) ceramic particles. Spraying processes realized by atmospheric plasma spraying (APS) method were performed at 5 different process parameters - standard (I = 500 A, Ar/H2 flow: 66/8 NLPM) and changed current (300 and 700 A) and hydrogen flow (70/4 and 62/12 NLPM). A thickness of 226 μm was obtained for the coating produced with standard spraying parameters and a porosity of 8.45 vol.%. Increasing the current intensity resulted in an increase in coating thickness to more than 250 μm. The lowest porosity was obtained for the coating produced with reduced hydrogen content (5.3 vol.%). The post-coating microstructure had a characteristic lamellar structure consisting of overlapping flattened layers with some pore and oxide content. The main type of porosity observed was interlamellar porosity. The coatings consisted of two main phases; a matrix rich in cobalt, chromium, nickel and tungsten, and a ceramic phase composed of zirconium, yttrium and oxygen (YSZ).
Celem badań przedstawionych w artykule było zbadanie wpływu parametrów natryskiwania plazmowego na mikrostrukturę powłok ze Stellitu 31 z domieszką cząstek ceramicznych YSZ (ZrO2+ Y2O3). Procesy natryskiwania zrealizowano metodą APS przy 5 zróżnicowanych parametrach procesu – standardowym (I=500A, przepływ Ar/H2: 66/8 NLPM) oraz zmienianym natężeniu prądu (300 i 700 A) oraz przepływie wodoru (70/4 i 62/12 NLPM). Dla powłoki wytworzonej przy standardowych parametrach natryskiwania uzyskano grubość wynoszącą 226 μm i porowatość 8,45% obj. Zwiększenie natężenia prądu powodowało wzrost grubości powłoki do ponad 250 m. Najniższą porowatość otrzymano dla powłoki wytworzonej przy zmniejszonej zawartości wodoru (5,3 %). Mikrostruktura powłok miała charakterystyczną, lamelarną budowę składającą się z nachodzących na siebie spłaszczonych warstw z pewną zawartością porów i tlenków. Głównym zaobserwowanym rodzajem porowatości była porowatość międzylamelarna. Same powłoki składały się z dwóch głównych faz; osnowy bogatej w kobalt, chrom, nikiel i wolfram oraz fazy ceramicznej złożonej z cyrkonu, itru i tlenu (YSZ).
Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).
