Microstructure and hardness improvement of TiC/stainless steel surface composites fabricated by high-energy electron beam irradiation

Lee, Jongmin; Euh, Kwangjun; Oh, Jun Cheol; Lee, Sunghak

doi:10.1016/s0921-5093(01)01378-8

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“…This wear coefficient , with units of m 3 ⋅N −1 ⋅m −1 , has proven to be more useful for the comparison of the wear behavior of different materials than Archard's equation [17,18]. From the wear test result in Table 4, the wear rate of TiC was not dependent on the temperature in the range of 450 ∘ C to 470 ∘ C. Changes in the coefficient of friction of the TiC coating determined during wear measurements are shown in Figure 4.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Properties of TiC Coating by Pulsed DC PACVD

Azadi

Rouhaghdam

Ahangarani

2013

Journal of Coatings

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In the PACVD technique, temperature and gas flow rate are two important parameters affecting the coating characteristics. Effect of these parameters on mechanical behaviors of TiC coating that was deposited on hot work tool steel (H13) was investigated in this paper. We analyzed TiC coating composition and structure with grazing incidence X-ray diffraction (GIXRD) and Fourier transformation infrared spectroscopy (FTIR). The mechanical properties of the coatings, such as microhardness, wear resistance, and surface roughness, were studied with Knoop hardness indentation, pin on disk wear tests, and atomic force microscopy, respectively. When the deposition temperature decreased from 490 ∘ C to 450 ∘ C and the CH 4 to TiCl 4 flow rate ratio was also increased from 1.5 to 6, TiC coating color changed from dark gray to silver. The best mechanical properties such as a high hardness (27 GPa), wear resistance, and low surface roughness were related to the coating that was deposited at 450 ∘ C.

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Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Properties of TiC Coating by Pulsed DC PACVD

Azadi

Rouhaghdam

Ahangarani

2013

Journal of Coatings

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“…Bild 5. Ergebnisse der Röntgendiffraktometrie-Analyse: a) Mit Flüssigbrennstoff-HVOF-System hergestellte Schicht aus Pulver A nach Wärmebehandlung, b) Mit Flüssigbrennstoff-HVOF-System hergestellte Schicht aus Pulver A ohne Wärmebehandlung, c) Mit Gasbrennstoff-HVOF-System hergestellte Schicht aus Pulver A nach Wärmebehandlung, d) Mit Gasbrennstoff-HVOF-System hergestellte Schicht aus Pulver A ohne Wärmebehandlung, e) Referenzkörper (gehärtet), f) Referenzkörper aus gepresstem Pulver, g) Elektronenstrahl behandelte Schicht nach [3]. Figure 5.…”

Section: Durchgefü Hrte Untersuchungenunclassified

“…Figure 5. Results of X-Ray Diffraction Analysis: a) Coating produced with a liquid fuel driven HVOF-System with powder A after heat treatment, b) Coating produced with a liquid fuel driven HVOF-System with powder A before heat treatment, c) Coating produced with a gaseous fuel driven HVOF-System with powder A after heat treatment, d) Coating produced with a gaseous fuel driven HVOF-System with powder A before heat treatment, e) Reference sample (hardened), f) Reference sample produced of pressed powder, g) Electron beam treated coating according to [3].…”

Section: Durchgefü Hrte Untersuchungenmentioning

confidence: 99%

Thermisch gespritzte titankarbidverstärkte Eisenbasisschichten als Alternative zu konventionellen karbidischen Werkstoffen

Bobzin

Ernst

Zwick

et al. 2008

Materialwissenschaft Werkst

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Hochgeschwindigkeitsflammgespritzte karbidbasierte Schichten haben sich in der Industrie als gängiger Korrosions-und Verschleiß-schutz etabliert. Aufgrund der typischen hohen Karbidanteile von über 75 Gewichtsprozenten zeichnen sie sich durch eine sehr hohe Härte und eine exzellente Verschleißbeständigkeit aus. Jedoch erfordern diese Eigenschaften gleichzeitig auch einen erhöhten Aufwand bei der mechanischen Nachbearbeitung der Schichten. Ein kostengünstiger Nachbearbeitungsprozess mit geometrisch definierter Schneide wie etwa Drehen oder Fräsen ist in der Regel nicht anwendbar, so dass jedes gespritzte Aufmaß mittels Schleifens abgetragen werden muss. Um diesem Problem entgegenzutreten, bietet ein neues karbidbasiertes Werkstoffkonzept viel versprechende Ansätze. Titankarbide mit einem reduzierten Anteil von 33 Gewichtsprozenten eingebettet in eine Eisenmatrix ermöglichen ein deutlich verbessertes Verhalten hinsichtlich der Bearbeitbarkeit.Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Prozessroute zur Herstellung optimierter Pulver entwickelt. Mit entsprechenden Ausgangswerkstoffen sind Spritzversuche durchgeführt worden, um eine Verarbeitbarkeit der titankarbidverstärkten Eisenpulver mittels eines gasbetriebenen und eines flüssigbrennstoffbetriebenen Hochgeschwindigkeitsflammspritz-Systems (HVOF-Systems) zu untersuchen. Optimierte Parameter wurden dabei unter Zuhilfenahme der statistischen Versuchsplanung ermittelt. Die Schichten sind im Hinblick auf ihre Mikrostruktur, Härte sowie Phasenzusammensetzung analysiert und mit gesinterten Referenzbauteilen verglichen worden. Des Weiteren wurden die thermisch gespritzten Eisenbasisschichten mit Titankarbidverstärkung wärmebehandelt, um die Resthärtbarkeit der Eisenbasismatrix nach dem thermischen Spritzprozess zu untersuchen.Schlüsselworte: Eisenbasiswerkstoffe, Titankarbidverstärkung, Verschleißschutzschichten, Korrosionsschutzschichten, Thermisches Spritzen.High velocity oxygen fuel (HVOF) sprayed carbide based materials are industrially well established as wear and corrosion protection coatings. Because of the high carbide content of typically 75 weight percent and more they are providing a very high hardness and excellent wear resistance. However, at the same time this characteristic is resulting in major difficulties during post-processing steps. Cost-effective machining processes such as turning and milling are usually not applicable and any sprayed oversize has to be reduced by grinding. To overcome these drawbacks a novel carbide-based material concept, which is already in use for sintering processes, is offering promising properties. Titanium carbides at a reduced content of 33 weight percent embedded in a ferrous matrix can provide distinctly improved characteristics for optimal machinability. Depending on the carbon content the iron-base material can additionally offer a temperable matrix for enhanced wear behaviour. Within this study spray trials have been carried out to investigate the sprayability of titanium carbide strengthened iron powders with a gaseous and a ...

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“…In recent years, particle reinforced iron matrix composites have been a core of attention within the range of new materials [1][2]. Based on earlier investigations, incorporation of ceramic particles i.e.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%