Проведено исследование процессов при сверхзвуковом напылении твёрдых покрытий. Использованы методы вычислительной газовой динамики, газовой динамики дисперсных сред, теории напряжённо-деформированного состояния и механики твёрдых тел. Проведено математическое моделирование трёхмерного течения вязкой двухфазной сжимаемой турбулентной среды, состоящей из реального газа-воздуха и деформируемых разрушимых конъюгирующих твёрдых частиц порошка. Получены поля параметров и кинетические характеристики движения двухфазной среды в сопле Димет и свободной зоне течения между соплом и твёрдой подложкой. Ключевые слова: напыление, двухфазный поток, математическое моделирование, сверхзвуковое течение, сопло Димет. Проведено дослідження процесів при надзвуковому напорошенні твердих покриттів. Використано методи обчислювальної газової динаміки, газової
Проведено математическое моделирование трёхмерного течения газа с твёрдыми частицами в коротком осесимметричном сопле Лаваля и процесса взаимодействия потока с твёрдой поверхностью подложки. Получено пространственное распределение параметров среды в рабочей области. Установлены некоторые базовые закономерности, влияющие на эффективность процесса напыления, равномерность распределения частиц в потоке, гидравлические потери при течении газа в сопле и на свободном участке. Ключевые слова: напыление, двухфазный поток, математическое моделирование, сверхзвуковое течение, сопло Лаваля. Проведено математичне моделювання тривимірної течії газу з твердими частинками в короткому вісесиметричному Лавалевому соплі та процесу взаємочину потоку з твердою поверхнею підкладинки. Одержано просторовий розподіл параметрів середовища в робочій області. Встановлено де
The effect of operating gas temperature and powder type on microstructure and mechanical characteristics of cold spraying coatings deposited on EZ33A-T5 magnesium alloy was studied. Three aluminum-based cold spraying powder mixtures Al + Zn, Al + Al2O3 and Al + Zn + Al2O3 were used for the investigation. Deposition was performed using D423 low-pressure cold spray system at operating gas pressure of 1.0 MPa and different temperatures – 300 °C, 450 °C, and 600 °C. The coatings microstructure was investigated with optical and scanning electron microscopy. Mechanical properties of the coatings were characterized through standard test methods for adhesion and cohesion strength, and standard test methods for Vickers hardness of thermal spray coatings. The results demonstrate that with increasing initial gas temperature at spraying nozzle inlet from 300 °C to 600 °C, an increase in the porosity of the coatings of all investigated powder mixtures can be observed. Microstructure characterization showed an increase in porosity from 2.3 % to 4.1 % for Al + Zn powder mixture, from 2.1 % to 3.5 % for Al + Al Al2O3 powder mixture, and from 2.5 % to 5.6 % for Al + Zn + Al2O3 powder mixture. The minimum porosity was obtained at 450 °C for all investigated powder mixtures. Adhesion and cohesion strength and microhardness of coatings were reach their maximum value at 450 °C. The best performance was obtained for Al + Al2O3 powder mixture: coating adhesion – 31.9 MPa (was limited by the bonding strength of the glue), cohesion – 93.5 MPa, microhardness – 81 HV0.15. The influence of Al2O3 particles in the powder mixture on the above-mentioned parameters was also established. The results show that the presence of ceramic particles in powder mixtures can positively affect porosity level and mechanical characteristics.
Металлофиз. новейшие технол. / Metallofiz. Noveishie Tekhnol. 2015, т. 37, № 7, сс. 871-885 Оттиски доступны непосредственно от издателя Фотокопирование разрешено только в соответствии с лицензией 2015 ИМФ (Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины) Напечатано в Украине.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.