Главная страница
Навигация по странице:

  • Неизученной остается механические и антифрикционные свойства этих покрытий. – это зачем Это тебе напишет рецензент или ты сам для него как недостаток работы

    		•

    ИВАН. Диплом. Разработка технологических основ нанесения CuZn покрытий методом холодного газодинамического напыления


    Скачать 4.46 Mb.
    НазваниеРазработка технологических основ нанесения CuZn покрытий методом холодного газодинамического напыления
    Дата20.06.2022
    Размер4.46 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаИВАН. Диплом.docx
    ТипДокументы
    #605085
    страница8 из 8
    1   2   3   4   5   6   7   8

    3.4 Исследование коррозионной стойкости покрытий


    С помощью потенциодинамического анализа проведены исследования коррозионной стойкости образцов. На рис. 3.6 приведены поляризационные кривые исследуемых образцов, а также сплава Л68. Образец с температурой напыления 270 ˚С был исследован повторно с целью анализа влияния процесса обесцинкования на свойства покрытия.



    а)



    б)



    в)



    г)



    д)

    Рисунок 3.6 – Поляризационные кривые для покрытий, нанесенных при 270 ˚С (а, б), 360 ˚С (в), 450 ˚С (г) и для сплава Л68 (д)
    С помощью поляризационных кривых были получены данные для анализа коррозионной стойкости образцов (табл. 3.14). Наименьшие значения глубинного показателя коррозии были получены для повторно исследуемого образца с покрытием, напыленным при 270 ˚С. Полученный результат объясняется процессом обесцинкования покрытия. Однако стоит отметить, что у сплава Л68 в 5 раз меньше глубинный коэффициент коррозии. Наибольшая скорость коррозии наблюдалась в образце с покрытием, напыленным при 450 ˚С. Содержание цинка в данном образце наибольшее.
    Таблица 3.14 – Результаты коррозионных испытаний

    Температура напыления, ˚С / Сплав
    Eкор, мВ
    iкор, мкА/см2
    Содержание элементов, % масс
    Kn­, мм/год

    Cu
    Zn

    270
    -461,67
    65,62
    91,85
    8,15
    0,78

    -281,96
    18,19
    91,85*
    8,15*
    0,22

    360
    -638,39
    24,92
    77,7
    22,3
    0,31

    450
    -709,60
    101,65
    62,4
    37,6
    1,31

    Л68
    32,52
    3,63
    68
    32
    0,04

    *Примечание - содержание Cu и Zn в испытанном образце отличается от содержания в исходном образце
    На рис. 3.7 представлены поляризационные кривые для определения коэффициента Таффеля.



    а)



    б)



    в)



    г)



    д)

    Рисунок 3.7 – Поляризационные кривые для покрытий, нанесенных при 270 ˚С (а, б), 360 ˚С (в), 450 ˚С (г) и для сплава Л68 (д)

    Графическим методом были получены значения коэффициента Тафеля.

    Таблица 3.15 – Тафельный наклон для исследуемых образцов

    Температура напыления, ˚С / Сплав
    270˚С (а)
    270˚С (б)
    360 ˚С
    450 ˚С
    Л68

    bMe
    1,55
    3177,25
    155,87
    130,37
    185,14


    ЗАКЛЮЧЕНИЕ


    По подготовленным методикам были получены образцы исследуемых покрытий системы Cu-Zn; проанализированы результаты металлографических исследований, влияние параметров напыления; обработаны результаты коррозионных испытаний.

    На данном этапе работы можно сделать следующие выводы:

    1. Повышение температуры напыления с 270 °С до 450 °С сопровождается снижением массовой доли меди с 91,7% до 62,2% и повышением массовой доли цинка с 8,15% до 37,6% в покрытии на основе смеси частиц меди и цинка.

    2. Фазовый анализ покрытия выявляет кроме меди, цинка и оксида цинка наличие соединений электронного типа CuZn3 и Cu5Zn8, массовая доля которых увеличивается с повышением температуры напыления с 5,3 % до 11,2 % (ε-фаза) и с 17,0 % до 33,0 % (γ-фаза).

    3. Повышение температуры напыления сопровождается уменьшением размеров субструктуры меди с ˃200 нм до ≈90 нм; цинка с ˃100 нм до ≈64 нм; γ-фазы с ˃200 нм до 62 нм.

    4. При газодинамическом напылении формируются фазы, наличие которых показывает преимущественную диффузии меди в цинк; коэффициент диффузии меди в цинк составляет ≈ 1,14∙10-8 см2 /с.

    5. Прослеживается влияние химического состава покрытия на коррозионную стойкость: наименьшие значения Kn у повторно исследованного образца с покрытием, напыленным при 270 ˚С (0,22 мм/год); наибольшее значение у образца с покрытием, напыленным при 450 ˚С (1,31 мм/год).

    6. Можно предположить влияние размеров областей когерентного рассеяния на снижение коррозионной стойкости покрытия при повышении температуры напыления. Межкристаллитная коррозия – посоветуйся с руководителем.

    Неизученной остается механические и антифрикционные свойства этих покрытий. – это зачем? Это тебе напишет рецензент или ты сам для него как недостаток работы

    СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


    1. А.П. Гуляев Металловедение. М.:Металлургия, 1986, 566 с.

    2. Димет. Применение технологии и оборудования. (Электронный ресурс). – Режим доступа: http://www.dimet-r.narod.ru/ - (Дата обращения 23.04.2019).

    3. В.Е. Архипов, А.Ф. Лондарский, А.Ф. Мельшанов, Г.В. Москвитин, М.С. Пугачев. Использование газодинамических установок для поверхностной пластической деформации. // Заводская лаборатория. 2010. №4. С. 45-51

    4. Газодинамическое напыление: структура и свойства покрытий/ В.Е. Архипов, А.Ф. Лондарский, Г.В. Москвитин, М.С. Пугачев. м.: красанд, 2017. 240 с.

    5. Бокштейн Б. С. Диффузия в металлах. М.: Металлургия, 1978. 248 с.

    6. Э.Ф. Штапенко, В.А. Заблудовский, В.В. Дудкина. Диффузия на границе «плёнка-подложка» при электролизации цинка на медной подложке. физика металлов и металловедение. 2015. том 116. № 3. С. 1–6.

    7. Холодное газодинамическое напыление. Теория и практика / А. П. Алхимов (и др.) — М.: Физматлит. 2010. 536 с.

    8. Sunil Pathak and Gobinda C. Saha. Development of Sustainable Cold Spray Coatings and 3D Additive Manufacturing Components for Repair/Manufacturing Applications: A Critical Review. Coatings 2017, 7, 122, pp. 1-27 (http://www.mdpi.com/journal/coatings).

    9. Fauchais, P.; Montavon, G.; Bertrand, G. From powders to thermally sprayed coatings. J. Therm. Spray Technol. 2010, 19, 56–80.

    10. Irissou,E.; Legoux,J.-G.; Ryabinin,A.N.; Jodoin,B.; Moreau,C. Review on cold spray process and technology: Part-I-intellectual property. J. Therm. Spray Technol. 2008, 17, 495–516.

    11. Champagne, V.K. The Cold Spray Materials Deposition Process: Fundamentals and Applications; Woodhead: Cambridge, UK, 2007.

    12. Schmidt, T.; Gaertner, F.; Kreye, H. New developments in cold spray based on higher gas and particle temperatures. J. Therm. Spray Technol. 2006, 15, 488–494.

    13. Yamada, M.; Kandori, Y.; Sato, K.; Fukumoto, M. Fabrication of titanium dioxide photocatalyst coatings by cold spray. J. Solid Mech. Mater. Eng. 2009, 3, 210–216.

    14. Cormier, Y.; Dupuis, P.; Jodoin, B.; Corbeil, A. Net shape fins for compact heat exchanger produced by cold spray. J. Therm. Spray Technol. 2013, 22, 1210–1221.

    15. Nardi, A. Advanced manufacturing—The 21st century materials design space. Presented at Workshop on Future Research Needs in Advanced Manufacturing from Industrial Perspective, Arlington, VA, USA, 11–13 August 2013.

    16. A. Moridi, S.M. Hassani-Gangaraj, M. Guagliano and M. Dao. Cold spray coating: review of material systems and future perspectives, Surface Engineering 2014, Vol. 36, № 6, рр. 369-395.

    17. R.N.Raoelison, Ch.Verdy, H.Liao. Cold gas dynamic spray additive manufacturing today: Deposit possibilities, technological solutions and viable applications, Materials & Design Volume 133, 5 November 2017, Pages 266-287.

    18. R.N. Raoelison, et al. Cold gas dynamic spray technology: A comprehensive review of processing conditions for various technological developments till to date,- Additive Manufacturing, 2018, 19 pp. 134–159.

    19. Kang Yang, Wenya Li, et al. Characterizations and anisotropy of cold-spraying additive-manufactured copper bulk, Journal of Materials Science & Technology, Available online 8 January 2018: https://doi.org/10.1016/j.jmst.2018.01.002Get rights and content

    20. Jingchun Liu, Xianglin Zhou, et al. Tribological behavior of cold-sprayed nanocrystalline and conventional copper coatings, Applied Surface Science Volume 258, Issue 19, 15 July 2012, Pages 7490-7496 (https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2012.04.070Get rights and content)

    21. Zhang, Yinyin; Shockley, J. Michael; Vo, Phuong; Chromik, Richard R. Tribological behavior of a cold-sprayed Cu–MoS₂ composite coating during dry sliding wear, - Tribology Letters, 2016, vol. 62, issue 1, pp. 1-12.

    22. Cagdas Calli, Onur Tazegul, Eyup Sabri Kayali. Wear and corrosion characteristics of copper-based composite coatings, Industrial Lubrication and Tribology, 2017, Vol. 69 Issue: 2, pp.300-305, https://doi.org/10.1108/ILT-07-2016-0146

    23. Kostoula I. Triantou, Dimitris I. Pantelis, al. Microstructure and tribological behavior of copper and composite copper+alumina cold sprayed coatings for various alumina contents,- Wear Volumes 336–337, 15 August 2015, Pages 96-107

    24. Yuichiro Yamauchi and Shinya Miyaji. Interfacial state and characteristics of cold-sprayed copper coatings on aluminum substrate, International Symposium on Interfacial Joining and Surface Technology (IJST2013) IOP Publishing IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 61 (2014) 012023 doi:10.1088/1757-899X/61/1/012023

    25. Tarun Goyal, T.S. Sidhu, R.S. Walia. Cold Sprayed Copper Coatings on Brass: Corrosion Studies in Simulated Marine and Industrial Environment. International Journal of Mechanic Systems Engineering (IJMSE) Vol. 2, No. 1, February 2012, PP. 1-14 (www.jomse.org).

    26. Masahiro Fukumoto, Hiroki Terada, et al. Deposition of Copper Fine Particle by Cold Spray Process, Materials Transactions, 2009, Vol. 50, No. 6 pp. 1482 to 1488.

    27. Gopinath.M, John Sujin Mon.T.S, Glarance.J, John Britto.X, Dhakshnamoorthy.M. Optimization of Copper Particles Deposition Using Cold Spray Process, International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology Vol. 4, Issue 6, June 2015.

    28. D. Chaliampalias, G. Vourlias, N. Pistofidis, G. Stergioudis, and E.K. Polychroniadis, A Morphological and Microstructural Study of Flame-Sprayed Zinc Coatings on Low-Alloyed Steels as a Contribution to Explaining Their Corrosion Resistance, Phys. Status Solidi.(a), 2008, 205, p. 1566.

    29. W. Zhao, Y. Wang, C. Liu, L. Dong, H. Yu, and H. Ai. Erosion-Corrosion of Thermally Sprayed Coatings in Simulated Splash Zone, Surf. Coat. Technol., 2010, 205, p. 2267.

    30. Naveen Manhar Chavan, B Kiran, et al. The Corrosion Behavior of Cold Sprayed Zinc Coatings on Mild Steel Substrate, Journal of Thermal Spray Technology April 2013, Volume 22, Issue 4, pp. 463–470.

    31. F.Robitaille, M.Yandouzi, S.Hind, B.Jodoin. Metallic coating of aerospace carbon/epoxy composites by the pulsed gas dynamic spraying process, Surface and Coatings Technology Volume 203, Issue 19, 25 June 2009, рр. 2954-2960 (https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2009.03.011Get rights and content)

    32. Shinichi NISHIMURA, Yukitaka HAMADA. Feasibility Study of High-Strength Brass Coatings by Cold Spray Process, Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, 2017, vol.64, issue 12, pp. 661-666.

    33. Iosif S. Gershman, et al. Description of Seizure Process for Gas Dynamic Spray of Metal Powders from Non-Equilibrium Thermodynamics Standpoint, Entropy, 18, 315, 25 August 2016.

    34. Stephan Theimer, et al. Adhesion of cold sprayed brass coatings for lead-free bearings,-International Thermal Spray Conference ITSC May 7-10, 2018, Orlando Florida.

    35. Трение, изнашивание и смазка, Справочник. Книга 1. В 2-х книгах. Под редакцией И.В. Крагельского, В.В. Алисина М.: "Машиностроение", 1978 г., 400 с.

    36. Уотерхауз Р.Б. Фреттинг коррозия – Л.: Машиностроение. – 1976., 272 с.

    37. Иванов В.Н. Словарь-справочник по литейному производству. М.: Машиностроение. 1990. 384 с.

    38. Ефремов Б.Н. ЛАТУНИ от фазового строения к структуре и свойствам. М.: ИНФРА-М. 2016. 314 с.

    39. Shinichi Nishimura, Yukitaka Hamada. Feasibility Study of High-Strength Brass Coatings by Cold Spray Process // Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy. 2017. vol.64. issue 12. pp. 661-666.

    40. M. Kowalski and P. J. Spencer, “Thermodynamic Re-evaluation of the Cu-Zn System” // J. Phase Equil. 2015.vol. 14. pp. 432–438.

    41. Э.Ф. Штапенко, В.А. Заблудовский, В.В. Дудкина. Диффузия на границе «плёнка-подложка» при электролизации цинка на медной подложке. ФИЗИКА МЕТАЛЛОВ И МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ. 2015. том 116. № 3.С. 1–6.

    42. В. Зайт. Диффузия в металлах. Процессы обмена мест. Москва: Иностранная литература, 1958, с. 378.

    43. К. Дж. Смитлз. Металлы. Справочник. Москва: Металлургия, 1980, с. 447.

    1   2   3   4   5   6   7   8

    написать администратору сайта