Издательство
Каталог
Авторам
Рекламодателям
КонтактыВНИМАНИЕ!
Новый адрес редакций журналов Колодезный пер., 2 А.
ООО «Издательство «Инновационное машиностроение»
- КНИГИ Прайс-лист
- ЖУРНАЛЫ Прайс-лист
Книги и журналы, просмотренные ранее
Статьи автора
К последнему номеру журналаВсе статьи автора в журнале: Царева И.Н.
- Исследование интерметаллидного покрытия, полученного методом плазменного напыления из порошкового материала системы Ni—Cr—Al—Ta—YStudy of intermetallic coating obtained by plasma spraying of powder material of Ni—Cr—Al—Ta—Y systemАвторы статьиAuthorsЦарева И.Н.TSareva I.N.Кривина Л.А.Krivina L.A.Бердник О.Б.Berdnik O.B.Разов Е.Н.Razov E.N.Москвичев А.А.Moskvichev A.A.Фель Я.А.Fel YA.A.krivina.lydmila@mail.rukrivina.lydmila@mail.ru
Исследование интерметаллидного покрытия, полученного методом плазменного напыления из порошкового материала системы Ni—Cr—Al—Ta—Y
УДК 62-492.2
DOI: 10.36652/1813-1336-2024-20-11-512-517
Исследован порошковый материал системы Ni—Cr—Al—Ta—Y со сферической морфологией частиц дисперсностью от 22 до 45 мкм (производства фирмы Sentes Bir) и проведено его апробирование в качестве исходного материала для плазменного напыления жаростойкого покрытия. Методами рентгенофазового и микроструктурного анализов установлено, что порошок имеет интерметаллидный фазовый состав на основе фазы γ’-Ni3Al(Me). Дериватографические исследования показали фазовую стабильность порошка до температуры ~690 °С. При плазменном напылении порошкового материала формируется покрытие с двухфазным интерметаллидным составом: γ′-Ni3Al(Me) + β-NiAl(Me) с твердостью по Виккерсу HV = 4,30 ГПа и параметром шероховатости поверхности Ra = 4,13 мкм. Методом термоциклических испытаний показана высокая адгезионная прочность покрытия.
Ключевые слова
порошковый материал, плазменное напыление, интерметаллидные фазы, микроструктура, элементный состав, твердость, адгезионная прочность
Study of intermetallic coating obtained by plasma spraying of powder material of Ni—Cr—Al—Ta—Y system
Powder material of the Ni—Cr—Al—Ta—Y system with spherical morphology of particles with a dispersion of 22 to 45 mm (manufactured by Sentes Bir) was studied and tested as a starting material for plasma spraying of a heatresistant coating. By X-ray phase and microstructural analysis, it was found that the powder has an intermetallic phase composition based on the γ′-Ni3Al(Me) phase. Derivatographic studies showed phase stability of the powder to a temperature of ∼690 °C. In plasma sputtering of a powder material, a coating is formed with a two-phase intermetallic composition: γ′-Ni3Al(Me) + β-NiAl(Me) with a Vickers hardness HV = 4.30 GPa and a surface roughness Ra = 4.13 mm. The high adhesion strength of the coating is shown by the thermocyclic test method.
Keywords
powder material, plasma spraying, intermetallic phases, microstructure, elemental composition, hardness, adhesion strength
- Исследование закономерностей формирования покрытия диоксида циркония из полых микросфер методом плазменного напыленияStudy of regularities of formation of zirconium dioxide coating from hollow microspheres by plasma sprayingАвторы статьиAuthorsЦарева И.Н.TSareva I.N.Кривина Л.А.Krivina L.A.Бердник О.Б.Berdnik O.B.Разов Е.Н.Razov E.N.Москвичев А.А.Moskvichev A.A.krivina.lydmila@mail.rukrivina.lydmila@mail.ru
Исследование закономерностей формирования покрытия диоксида циркония из полых микросфер методом плазменного напыления
УДК 62-492.2
DOI: 10.36652/1813-1336-2024-20-12-561-565
Исследован порошковый материал Metco 204B-NS со сферической морфологией частиц в виде полых микросфер дисперсностью 22...45 мкм и проведено его апробирование в качестве исходного материала для высокоэнергетического плазменного напыления теплозащитного покрытия. Методами рентгенофазового и микроструктурного анализа установлено, что порошок имеет мелкодисперсную структуру зерен и фазовый состав на основе тетрагональной фазы диоксида циркония. Дериватографические исследования показали фазовую стабильность порошка до температуры ∼1500 °С. При плазменном напылении порошкового материала формируется покрытие с однофазным составом, со столбчатым строением зерен в прослойках, твердостью HV = 8,25 ГПа и параметром шероховатости поверхности Ra = 3,0 мкм. Экспериментальное покрытие рекомендовано для теплозащиты деталей горячего тракта газовых турбин, работающих в экстремальных условиях воздействия высоких температур (до 1000 °С) и агрессивных газовых сред.
Ключевые слова
порошковый материал, плазменное напыление, тетрагональная фаза, микроструктура, элементный состав, твердость
Study of regularities of formation of zirconium dioxide coating from hollow microspheres by plasma spraying
Powder material of the Metco 204B-NS brand with a spherical morphology of particles in the form of hollow microspheres with a dispersion of 22 to 45 microns was studied and tested as a source material for high-energy plasma spraying of a heat-protective coating. Using X-ray phase and microstructural analysis methods, it was established that the powder has a fine grain structure and a phase composition based on the tetragonal phase of zirconium dioxide. Derivatographic studies showed the phase stability of the powder up to a temperature of ∼1500 °C. When plasma spraying of a powder material, a coating with a single-phase composition is formed, with a columnar structure of grains in the interlayers, with a Vickers hardness HV = 8.25 GPa and surface roughness Ra = 3.0 μm. The experimental coating is recommended for thermal protection of parts of the hot path of gas turbines operating under extreme conditions of exposure to high temperatures (up to 1000 °C) and aggressive gas environments.
Keywords
powder material, plasma spraying, tetragonal phases, microstructure, elemental composition, hardness
- Изучение методом скретч-теста механизма разрушения плазменных покрытий диоксида циркония, полученных из цельных и полых микросферScratch-test study of failure mechanism of zirconium dioxide plasma coatings obtained from solid and hollow microspheresАвторы статьиAuthorsМаксимов М.В.Maksimov M.V.Царева И.Н.TSareva I.N.irichatsareva@mail.ruirichatsareva@mail.ru
Изучение методом скретч-теста механизма разрушения плазменных покрытий диоксида циркония, полученных из цельных и полых микросфер
УДК 539.42
DOI: 10.36652/1813-1336-2025-21-9-409-413
Исследованы закономерности формирования методом высокоэнергетического плазменного напыления керамических покрытий на основе диоксида циркония из порошковых материалов состава ZrO2 + 7 % Y2O3 и ZrO2 + 5,5 % Y2O3, состоящих из цельных и полых микросфер. Установлено, что формирующиеся покрытия имеют в поперечном сечении сотовый вид со столбчатым строением зерен диоксида циркония, низкую общую пористость (4,1 и 4,7 %) и высокую твердость (9,65 и 12 ГПа). Методом скретч-теста установлен когезионный механизм разрушения керамических покрытий, получены количественные показатели критических нагрузок, соответствующих когезионной прочности. По результатам сравнительных исследований покрытие, полученное из порошкового материала с цельными микросферами, имеет лучшие показатели эксплуатационных свойств по сравнению с покрытием, нанесенным из порошкового материала с полыми микросферами. Покрытия рекомендуются для защиты термонагруженных деталей горячего тракта газотурбинных двигателей разного назначения.
Ключевые слова
защитное керамическое покрытие, диоксид циркония, "сотовый" вид, столбчатые зерна, скретч-тест, акустическая эмиссия, адгезионная и когезионная прочность
Scratch-test study of failure mechanism of zirconium dioxide plasma coatings obtained from solid and hollow microspheres
The paper investigates the regularities of formation of ceramic coatings based on zirconium dioxide from powder materials of composition ZrO2 + 7 % Y2O3 and ZrO2 + 5,5 % Y2O3 consisting of solid and hollow microspheres by highenergy plasma spraying. It was found that the formed coatings have a honeycomb-like cross-section with columnar structure of zirconium dioxide grains, low total porosity (4,1 and 4,7 %) and high hardness (9,65 and 12 GPa). The cohesive failure mechanism of ceramic coatings was established by the scratch test method, and quantitative indices of critical loads corresponding to cohesive strength were obtained. According to the results of comparative studies, the coating obtained from powdered material of solid microspheres has better performance properties than the coating applied from powdered material of hollow microspheres. The coatings are recommended for protection of thermally loaded parts of the hot path of gas turbine engines for different purposes.
Keywords
protective ceramic coating, zirconium dioxide, "honeycomb" appearance, columnar grains, scratch test, acoustic emission, adhesion and cohesive strength
