The influence of surface pretreatment on the quality of plasma coatings

Abstract

Вдосконалено технологію термічного напилення покриттів з метою оптимізації їх мікроструктури. Розглянуто серію керамічних покриттів. Під час експерименту на основу наносили 5 типів керамічних покриттів за допомогою стабілізованої у воді плазми, яка являла собою конструкційну сталь S 235J2+N, за EN 10250-2-2000. Проаналізовано властивості обробки поверхні підшару попереднім обдуванням дисперсними частинками та нанесенням Al2O3, Al2O3 з проміжним шаром Ni, Al2O3+5 % Ni, Al2O3+12 % Ni, Al2O3+20 % Ni. Найбільшу товщину мало покриття Al2O3+ міжшаровий прошарок NiCr. Це двошарове покриття товщиною 387 мкм. Усі отримані покриття мали чіткий інтерфейс між основним і нанесеним матеріалом, що підтверджено мікроскопічним аналізом. Це є ознакою доброї адгезії частинок напиленого матеріалу до основи. Якість поверхонь оцінювали згідно з EN ISO 4287, контролювали значення Ra та Rz. Додатково поверхню керамічних покриттів проаналізовано методами оптичної та електронної мікроскопії. Значення шорсткості Ra, Rz були подібними за величиною. Найвищі значення шорсткості мало покриття Al2O3+ проміжний шар із середнім значенням ØRa=15,17 мкм і ØRz=88,98 мкм. Дефектів та тріщин на поверхні пропонованих покриттів не виявлено, що свідчить про можливість їх застосування в промисловості. В перерізі покриттів не спостерігали розшарувань та мікротріщин, що є підтвердженням їх високої адгезійної стійкості, міцності та тріщиностійкості. Пропоновані покриття можуть бути використані для подовження ресурсу металургійного та гірничого обладнання.

The paper presents research in the field of ceramic coatings. In the experiment, 5 types of ceramic coatings were applied to the base material by means of water-stabilized plasma, which was non-alloy quality structural steel S 235J2+N EN 10250-2-2000. The properties of surface treatment of the substrate by blasting on Al2O3, Al2O3 with interlayer Ni, Al2O3+5% Ni, Al2O3+12 % Ni, Al2O3+20 % Ni were analysed. The quality of the surfaces was evaluated according to EN ISO 4287, where the values Ra and Rz were monitored. The quality of the ceramic coatings was analysed by light and electron microscopy.