Structural analysis of Fe-Al coatings applied by gas detonation spraying

Praca dotyczy analizy tworzenia się faz tlenkowych w strukturze intermetalicznych powłok FeAl w warunkach natryskiwania gazodetonacyjnego (GDS). Określono właściwości strukturalne materiału wsadu proszkowego oraz powłoki Fe-Al formowanej in-situ w procesie GDS. Przeanalizowano skutki procesu GDS na zmiany fazowe powłoki FeAl natryskanej w kontrolowanych warunkach GDS. Uzyskane wyniki wykazują, że przy określonych parametrach procesu GDS cząstki proszku FeAl poddawane są silnemu utlenianiu w gorącym strumieniu gazowych produktów spalania detonacyjnego z przepływem naddźwiękowym. Skutkuje to tworzeniem się wielofazowej struktury powłoki z udziałem faz tlenkowych formowanych po granicach ziaren w postaci cienkich błonek, wskutek bardzo silnego odkształcenia plastycznego cząstek proszku formujących powłokę. Uzyskane wyniki badań strukturalnych, mikroanalizy składu chemicznego SEM/EDS oraz składu fazowego XRD, wykazały, że bardzo silnie nagrzane cząstki FeAl w warunkach GDS, ulegają powierzchniowo silnemu utlenieniu, przekształcając się w ziarna w formie splatów, po zderzaniu z materiałem stalowego podłoża. W rezultacie, tworzy się warstwowa, wielofazowa struktura powłoki na osnowie fazy FeAl dziedziczonej z materiału proszkowego z udziałem cienkich warstw tlenkowych, głównie Al2O3.