Research of Plasma Spraying Process on Aluminum-Magnesium Alloy / Aliuminio-Magnio Lydinio Plazminio Purškimo Proceso Tyrimas

Abstract

Santrauka. Straipsnyje nagrinėjamos plazminiu būdu užpurkštos 95Ni-5Al dangos ant aliuminio-magnio (Mg ≈ 2,6-3,6 %) lydinio substrato. Aliuminio-magnio substratų paviršiai prieš purškimą buvo apdorojami mechaniniu apdorojimo būdu (srautinimas Al 2 O 3 dalelėmis). Naudojant skirtingus plazminio purškimo proceso parametrus, buvo užpurkštos nikelio-aliuminio dangos ant aliuminio-magnio lydinių. Nustatytas užpurkštų dangų storis, akytumas ir mikrokietis. Buvo atlikta užpurkštos 95Ni-5Al dangos mikrostruktūros analizė. Darbe taip pat atliktas plazminio purškimo elektrinių ir magnetinių reiškinių skaitinis modeliavimas.Reikšminiai žodžiai: plazminis purškimas, nikelio-aliuminio dangos, aliuminio-magnio lydinys, užpurkštų dangų eksploatacinės savybės, skaitinis modeliavimas. ĮvadasPasaulyje vis labiau augant technikos elementų poreikiui, gamyba turi tenkinti vis didesnę jų paklausą. Mašinoms, jų detalėms bei gaminamiems elementams tenka vis didesnės apkrovos, todėl jos turi būti patvaresnės ir ilgaamžiškesnės. Nusidėvėjimas ir korozijos procesai yra pagrindinės mašinų detalių ir metalo konstrukcijų gedimo priežastys. Vienas iš racionalių ir efektyvių būdų apsaugoti detalių paviršius nuo kenksmingų aplinkos veiksnių, pagerinti eksploatacines savybes ir padidinti gaminių darbinį resursą yra detalių dengimas apsauginėmis dangomis (Lukauskaitė 2015;Lukauskaitė et al. 2013).Vienas iš efektyviausių dangos formavimo būdų yra plazminis purškimas. Plazminis purškimas greta kitų terminių apdorojimų būdų (detonacinis, liepsnos purškimas ir kt.) užtikrina didelius dangų formavimo greičius bei galimybę formuoti įvairių medžiagų dangas. Dangos sudaromos iš metalų (net ir sunkialydžių), jų oksidų, keramikos, polimerų. Tinkamai parenkant proceso parametrus dangos formuojamos ir ant temperatūrai jautrių paviršių (Marcinauskas et al. 2006). Šiuo purškimo metodu pagerinamos įvairių mašinų, detalių ir įrenginių paviršiaus savybės (atsparumas karščiui, atmosferinei korozijai, nusidėvėjimui ir kt.) (Davis 2009;Ambroza, Kavaliauskienė 2012;Hsiao et al. 2011).Plazminio purškimo metu gaunamų dangų eksploatacinės ir technologinės savybės priklauso nuo susiformavusios dangos struktūros ir purškimo proceso parametrų. Siekiant sukurti kokybiškas dangas, turinčias geras tribologines ir korozines savybes, svarbi ne tik užpurškiamos medžiagos cheminė sudėtis, bet ir terminio purškimo parametrai (dujų išeiga, srauto galia, slėgis darbinėje kameroje, plazmą sudarančių dujų sudėtis, dalelių dydis, purškimo atstumas, dujų srauto greitis bei temperatūra, substrato temperatūra ir kt.), kurie turi būti atitinkamai parenkami (Magnani et al. 2008;Marcinauskas et al. 2006).Pagrindinis šio tyrimo tikslas yra nustatyti purškimo parametrų įtaką plazminiu būdu užpurkštų nikelio-aliuminio dangų storiui ir akytumui. Taip pat atlikti užpurkštos dangos mikrostruktūros, mikrokiečio analizę ir plazminio purškimo elektrinių, ir magnetinių reiškinių skaitinį modeliavimą. Tyrimo metodai ir įrangaAliuminio-magnio lydinių substratai (140×20×4 mm) plazminio purškimo būdu buvo...