Cavitation erosion of laser surface alloyed coatings on Al-12%Si

Tomlinson, W. J.; Bransden, A. S.

doi:10.1016/0043-1648(94)06584-5

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“…The mass loss was below 1.3 mg, which is similar to metallic [15][16][17][18][19][20][21][22][23][24][25] and ceramic 5,6,24,25 materials. From Figure 2 it can be seen that sample KS 30 exhibited a better resistance to erosive wear, as after 150 min the mass loss for KS 30 was 0.12 mg and for KS 50 it was 1.23 mg.…”

Section: Mass Loss and Level Of Destruction During The Testingmentioning

confidence: 58%

Erosive wear resistance of silicon carbide-cordierite ceramics: influence of the cordierite content

Pošarac–Marković¹,

Veljović²,

Devečerski³

2015

Mater. Tehnol.

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A cordierite/SiC composite was created in situ with reactive sintering at 1250°C and 1300°C. The cordierite precursor was made from commercially available spinel, alumina and quartz and was mixed with the comercial SiC powder to obtain composite materials during the sintering. It was found that cordierite particles bind efficiently with the SiC powder during sintering and that reactive sintering is an effective way to produce ceramics at a relativly low temperature. The goal of this investigation was to check the possibilities of using the silicon carbide-cordierite composite as a material resistant to the erosive wear. The fluid dynamic system of the experimental methodology was used here to produce ultrasonic erosive wear. Two kinds of SiC/cordierite samples were investigated, KS 50 and KS 30, with different mass contents of cordierite (w = 50 % and w = 30 % of cordierite). The mass loss and the level of surface degradation were measured before and during the experiment. The level of surface degradation of the samples was monitored using the Image-Pro Plus program for the image analysis. It was found that after 150 min the mass loss was below 1.3 mg and the surface degradation was below 7 %. The obtained results indicated that both samples exhibited an excellent erosion resistance during the cavitation experiment. Keywords: ceramic-matrix composites (CMCs), damage tolerance, non-destructive testing, cavitation-erosion diameter and area Kompozit kordierit-SiC je bil izdelan in-situ z reakcijskim sintranjem pri 1250°C in 1300°C. Kordieritna predoblika, izdelana iz komercialno dostopnega {pinela, aluminijevega oksida in kremena, je bila zme{ana s prahom komercialnega SiC, da bi dobili s sintranjem kompozitni material. Ugotovljeno je, da delci kordierita u~inkovito ve`ejo SiC-prah med sintranjem in da je reakcijsko sintranje u~inkovita metoda za izdelavo keramike pri relativno nizki temperaturi. Cilj te raziskave je preveriti mo`nost uporabe SiC-kordieritnega materiala, odpornega proti obrabi z erozijo. Za ultrazvo~no erozijsko obrabo je bila uporabljena eksperimentalna metoda fluidnega dinami~nega sistema. Preiskovani sta bili dve vrsti vzorcev SiC-kordierit, KS 50 in KS 30, z razli~nima masnima vsebnostima kordierita (w = 50 % in w = 30 % kordierita). Masni dele`obrabe povr{ine je bil izmerjen pred preizkusom in po njem. Stopnja degradacije povr{ine vzorcev je bila ugotovljena s programom za analizo slik Image Pro Plus. Ugotovljeno je bilo, da je bila izgube mase po 150 min manj{a od 1,3 mg in degradacija povr{ine manj{a od 7 %. Dobljeni rezultati ka`ejo, da imata med preizkusom kavitacije oba vzorca odli~no odpornost proti eroziji. Klju~ne besede: kompozit s kerami~no osnovo (CMCs), toleranca po{kodb, neporu{ne preiskave, premer in povr{ina erozije pri kavitaciji

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Section: Mass Loss and Level Of Destruction During The Testingmentioning

confidence: 58%

Erosive wear resistance of silicon carbide-cordierite ceramics: influence of the cordierite content

Pošarac–Marković¹,

Veljović²,

Devečerski³

2015

Mater. Tehnol.

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“…Liang et al [33] utilizan el láser para el refundido de un recubrimiento plasma NiCrBSi en AlSi y el valor de densidad de potencia que mencionan es de 36 kW/cm 2 , siendo el tiempo de interacción de 0,35 s. En otro recubrimiento de dos pasos, realizado por los mismos autores [34] , en el que se realiza un refundido láser de un recubrimiento plasma NiCrAl, el valor utilizado para la densidad de potencia es de 65 kW/cm 2 , mientras que el tiempo de interacción se mantiene en 0,25 s. Tomlinson et al [35] Y. Liu et al [5] 0,24 38,2 9,02 X.B. Zhou, J.Th.…”

Section: P Pa Ar Rá áM Me Et Tr Ro Os S Y Y T Ti Ip Po O D De E L Lunclassified

“…Primero, depositan una capa electrolítica de hierro y, posteriormente, la funden con tecnología láser, obteniendo una capa superficial de 0,1 mm de espesor, homogénea, sin defectos y con acabado superficial excelente. Tomlinson et al [35] realizan aleaciones láser con distintas aleaciones base hierro y base níquel sobre Al-12Si. Miden la resistencia a la erosión de las aleaciones láser obtenidas y alcanzan mejores resultados que los correspondientes a algunos cerámicos comerciales.…”

Section: C C O O M M B B I I N N a A C C I I ó ó N N S S U U B Bunclassified

Review about laser coating of aluminium alloys

Pérez-Artieda¹,

Fernández-Carrasquilla²

2008

Rev. metal.

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La tecnología láser supone una de las grandes innovaciones del siglo XX. Los láseres se han convertido en una herramienta muy atractiva y se utilizan como fuente de energía concentrada en múltiples aplicaciones, debido a su versatilidad. En el proceso de recubrimiento láser y en el proceso de aleación láser, se puede introducir el material de adición, directamente en el haz láser, en forma de polvo o varilla, obteniendo una capa superficial tratada, en un solo paso. En el caso de recubrimientos, se puede realizar el proceso en dos pasos consecutivos; en el primero de ellos se precoloca el material de aporte formando una capa en la superficie que, posteriormente, en el segundo paso, se funde con el calor proveniente del haz láser. En el caso de aleaciones láser, se pueden añadir elementos en fase gaseosa a una superficie metálica, modificando sus propiedades.En este trabajo se analizan los procesos de recubrimiento láser realizados sobre substratos de aleaciones de aluminio. Las propiedades características del aluminio, como la elevada relación entre resistencia y peso, buena conformabilidad, buena resistencia a corrosión y potencial reciclabilidad, hacen de él un buen candidato para reemplazar materiales más pesados, en diferentes aplicaciones. El recubrimiento láser de este tipo de aleaciones produce microestructuras nuevas y propiedades físicas superiores a los materiales sin tratar.R Re ev vi is si ió ón n s so ob br re e r re ec cu ub br ri im mi ie en nt to os s l lá ás se er r d de e a al le ea ac ci io on ne es s d de e a al lu um mi in ni io o (M.G. Pérez-Artieda * y J. Fernández-Carrasquilla * R Re es su um me en n En este artículo se presenta un trabajo de revisión bibliográfica, centrado en los procesos de recubrimiento y tratamiento superficial láser realizados en aleaciones de aluminio. Estos procesos láser son técnicas de modificación superficial que permiten la obtención de propiedades adecuadas en la superficie de componentes cuyas características internas no se ven afectadas. La ventaja principal que caracteriza la tecnología láser es la elevada velocidad de calentamiento y enfriamiento que se produce durante los procesos. Esto, provoca la formación de fases fuera del equilibrio, con microestructuras nuevas. En el artículo se aprecia que los resultados obtenidos, sin embargo, varían no sólo con el tipo de aleación utilizada como substrato y con el material de aporte sino, también, con la ruta de fabricación seguida por el propio material. Además, se analizan los diferentes parámetros que tienen influencia en el proceso y se contrastan las características obtenidas por distintos investigadores, con el objeto de condensar en un documento la información más importante en este campo. P Pa al la ab br ra as s c cl la av ve eRecubrimiento; Láser; Aleación de aluminio; Tratamiento superficial.R Re ev vi ie ew w a ab bo ou ut t l la as se er r c co oa at ti in ng g o of f a al lu um mi in ni iu um m a al ll lo oy ys s

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“…6,7) Numerous researchers have performed the LSA of Al alloys using various metals and ceramics and they have demonstrated that the surface mechanical/chemical properties of wear, [8][9][10][11] corrosion 12) and cavitation erosion resistance. 13) Up to now, the Ni-and Co-based alloys are the most common alloys for enhancing wear resistance. Ni-based alloys are commercially available and frequently used in Al alloys, because of their low melting points and high hardness.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Wear Characteristics of a Laser Surface Alloyed Al-Mg-Si with Co Alloy Powder

2006

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The microstructure and wear resistance of a laser surface alloyed Al-Mg-Si with Co alloy powder were investigated. The experimental results indicate that a porosity-free zone can be generated but some cracks appear after laser surface alloying (LSA). In this investigation, two regions, A (surface region) and B (bottom region), are observed in the pool. Al 9 Co 2 particles with a network structure are present in region A and block-like Al 13 Co 4 particles are distributed in region B. The hardness of the LSA specimens is three to nine times higher than that of the Almatrix. The high hardness of LSA specimens cause them to exhibit excellent sliding wear performance so they have a lower friction coefficient and wear rate. Notably, the critical temperature of the sliding wear resistance of the LSA specimen exceeds that of the Al-matrix by approximately 50 K.

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Cavitation erosion of laser surface alloyed coatings on Al-12%Si

Cited by 48 publications

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Erosive wear resistance of silicon carbide-cordierite ceramics: influence of the cordierite content

Erosive wear resistance of silicon carbide-cordierite ceramics: influence of the cordierite content

Review about laser coating of aluminium alloys

Wear Characteristics of a Laser Surface Alloyed Al-Mg-Si with Co Alloy Powder

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