Studium žárově stříkaných povlaků pro otěruvzdorné aplikace

Abstract

Technologie žárových nástřiků využívá výhod vynikajících užitných vlastností nástřikových materiálů a nízké ceny a snadné přípravy základního materiálu, což snižuje celkové náklady, a proto jsou žárové nástřiky v dnešním průmyslu velice žádané. Jednou z pokročilých metod žárového stříkání je metoda HVOF ("High Velocity Oxygen Fuel Spraying"), pomocí které lze připravovat nástřiky s vysokou adhezí k substrátu, malou pórovitostí a zvýšenou odolností vůči opotřebení. Žárové nástřiky je možné dále tepelně zpracovávat, což se v moderním průmyslu stále častěji děje pomocí laseru, díky kterému lze dosáhnout tepelného ovlivnění části nebo celé vrstvy nástřiku a zlepšit tak vybrané vlastnosti. Disertační práce je zaměřena na studium HVOF nástřiků s různou mírou tepelného zpracování pomocí laseru a s dobrými předpoklady ke zlepšení odolnosti vůči opotřebení. V teoretické části práce je rozsáhlá rešerše věnující se žárovým nástřikům se zaměřením na metodu HVOF, další kapitoly se věnují studiu materiálů vhodných pro žárové nástřiky s vysokou odolností vůči opotřebení. Pro experiment byly zvoleny HVOF nástřiky materiálů Hastelloy C-276 a CoCrTaAlCSiY. Každý materiál byl pozorován ve třech stavech (původní nezměněný nástřik, částečně a zcela tepelně zpracovaný nástřik pomocí laseru). Za účelem posouzení změn v mikrostruktuře a ve vybraných vlastnostech, vlivem laserového tepelného zpracování, byly oba materiály mimo jiné podrobeny XRD analýze, SEM včetně EDX a celé řadě tribologických zkoušek. Odolnost vůči opotřebení obou materiálů je v závěru práce hodnocena na základě získaných experimentálních výsledků, především koeficientu tření (COF) a koeficientu opotřebení (K). U materiálu CoCrTaAlCSiY bylo prokázáno jednoznačné zlepšení odolnosti vůči opotřebení vlivem tepelného zpracování pomocí laseru, a to především díky precipitaci velice tvrdých karbidů TaC, jejichž velikost roste s intenzivnějším tepelným zpracováním.