Abstract

The High Velocity Air Fuel (HVAF) thermal spraying process has been used to deposit cermet coatings, represented by WC-CoCr and WC-NiCr, onto a steel 40 substrate. The major objective of this study is to make a comparison between these two coatings to indicate their performance to resist the cavitation erosion-corrosion when tested using ultrasonic vibratory method. Scanning Electron Microscope (SEM) was used to characterize these two coatings. In addition, the profilometry of the substrate and the coated surfaces was conducted to indicate the initial state of the surfaces. The obtained results from the cavitation test showed that the coating by WC-NiCr has exhibited a better performance than that of WC-CoCr coating according to the test conditions. In this regard, total weight loss of WC-NiCr coating reached to 0.66% of the original specimen weight whilst it was about 0.82% for the WC-CoCr coating. SEM micrographs of the eroded surfaces of these three materials, substrate and two coatings, have evidenced that the surface of the WC-CoCr was more damaged than the surface of the WC-NiCr coating. The HVAF thermal spraying process can be effectively used in deposition the two coatings such that improvement of steel 40 up to 2.3 and 1.8 times has been obtained by applying the WC-NiCr and WC-CoCr coatings, respectively.
Translated title of the contributionCavitation erosion-corrosion resistance of WC-CoCr and WC-NiCr HVAF coatings
Original languageRussian
Pages (from-to)20-27
JournalВестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение
Volume21
Issue number1
DOIs
Publication statusPublished - 2019

Fingerprint

Cavitation corrosion
Corrosion resistance
Coatings
Air
Thermal spraying
Electron microscopes
Substrates
Scanning
Profilometry
Steel
Cavitation
Deposits
Ultrasonics

GRNTI

  • 55.00.00 MACHINE ENGINEERING

Level of Research Output

  • VAK List

Cite this

@article{97f087a939834caf9fd39b0bcfc4b709,
title = "СОПРОТИВЛЕНИЕ ЭРОЗИОННО-КОРРОЗИОННОМУ КАВИТАЦИОННОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ WC-COCRИ WC-NICR-ПОКРЫТИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ HVAF",
abstract = "Для нанесения металлокерамических покрытий WC-CoCr и WC-NiCr на стальную основу использовался метод сверхзвукового газовоздушного напыления - HVAF. Целью настоящего исследования являлось сравнение значений сопротивления представленных покрытий коррозионно-кавитационному воздействию методом ультразвуковых колебаний в жидкой среде с приложением постоянного напряжения 12 В. Для оценки исходной шероховатости рабочей поверхности образцов из материала подложки и покрытий перед испытанием использовали оптическую 3D-профилометрию. С целью изучения микрорельефа поверхности покрытий после испытания использовали сканирующую электронную микроскопию. Результаты испытаний на кавитационную стойкость покрытия WC-NiCr показали приблизительно на 20 {\%} лучшее сопротивление кавитационному изнашиванию по сравнению с покрытием WC-CoCr в данных условиях. Общие потери массы для WC-NiCr-покрытия достигали 0,66 {\%} от исходной массы образца, в то время как для WC-CoCr-покрытия составили около 0,82 {\%}. Сканирующая электронная микроскопия испытанных образцов показала наличие более выраженного рельефа и относительно крупных пор кавитационного происхождения на поверхности WC-CoCr-покрытия по сравнению с WC-NiCr. Таким образом, метод высокоскоростного термического напыления HVAF может использоваться в качестве эффективного метода нанесения металлокерамических коррозионно-стойких покрытий для защиты деталей из конструкционных материалов, так как позволяет повысить сопротивление кавитационному эрозионно-коррозионному износу. Так, по сравнению с материалом подложки (сталь 40) стойкость к кавитации повысилась в 2,3 и 1,8 раза для WC-NiCr- и WC-CoCr-покрытий соответственно.",
author = "Коробов, {Юрий Станиславович} and Алван, {Хуссам Лефта Алван} and М Барабоза and Лежнин, {Никита Владимирович} and Соболева, {Наталья Николаевна} and Макаров, {Алексей Викторович} and Девятьяров, {Михаил Сергеевич} and Давыдов, {Александр Юрьевич}",
year = "2019",
doi = "10.15593/2224-9877/2019.1.03",
language = "Русский",
volume = "21",
pages = "20--27",
journal = "Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение",
issn = "2224-9877",
publisher = "Пермский национальный исследовательский политехнический университет",
number = "1",

}

TY - JOUR

T1 - СОПРОТИВЛЕНИЕ ЭРОЗИОННО-КОРРОЗИОННОМУ КАВИТАЦИОННОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ WC-COCRИ WC-NICR-ПОКРЫТИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ HVAF

AU - Коробов, Юрий Станиславович

AU - Алван, Хуссам Лефта Алван

AU - Барабоза, М

AU - Лежнин, Никита Владимирович

AU - Соболева, Наталья Николаевна

AU - Макаров, Алексей Викторович

AU - Девятьяров, Михаил Сергеевич

AU - Давыдов, Александр Юрьевич

PY - 2019

Y1 - 2019

N2 - Для нанесения металлокерамических покрытий WC-CoCr и WC-NiCr на стальную основу использовался метод сверхзвукового газовоздушного напыления - HVAF. Целью настоящего исследования являлось сравнение значений сопротивления представленных покрытий коррозионно-кавитационному воздействию методом ультразвуковых колебаний в жидкой среде с приложением постоянного напряжения 12 В. Для оценки исходной шероховатости рабочей поверхности образцов из материала подложки и покрытий перед испытанием использовали оптическую 3D-профилометрию. С целью изучения микрорельефа поверхности покрытий после испытания использовали сканирующую электронную микроскопию. Результаты испытаний на кавитационную стойкость покрытия WC-NiCr показали приблизительно на 20 % лучшее сопротивление кавитационному изнашиванию по сравнению с покрытием WC-CoCr в данных условиях. Общие потери массы для WC-NiCr-покрытия достигали 0,66 % от исходной массы образца, в то время как для WC-CoCr-покрытия составили около 0,82 %. Сканирующая электронная микроскопия испытанных образцов показала наличие более выраженного рельефа и относительно крупных пор кавитационного происхождения на поверхности WC-CoCr-покрытия по сравнению с WC-NiCr. Таким образом, метод высокоскоростного термического напыления HVAF может использоваться в качестве эффективного метода нанесения металлокерамических коррозионно-стойких покрытий для защиты деталей из конструкционных материалов, так как позволяет повысить сопротивление кавитационному эрозионно-коррозионному износу. Так, по сравнению с материалом подложки (сталь 40) стойкость к кавитации повысилась в 2,3 и 1,8 раза для WC-NiCr- и WC-CoCr-покрытий соответственно.

AB - Для нанесения металлокерамических покрытий WC-CoCr и WC-NiCr на стальную основу использовался метод сверхзвукового газовоздушного напыления - HVAF. Целью настоящего исследования являлось сравнение значений сопротивления представленных покрытий коррозионно-кавитационному воздействию методом ультразвуковых колебаний в жидкой среде с приложением постоянного напряжения 12 В. Для оценки исходной шероховатости рабочей поверхности образцов из материала подложки и покрытий перед испытанием использовали оптическую 3D-профилометрию. С целью изучения микрорельефа поверхности покрытий после испытания использовали сканирующую электронную микроскопию. Результаты испытаний на кавитационную стойкость покрытия WC-NiCr показали приблизительно на 20 % лучшее сопротивление кавитационному изнашиванию по сравнению с покрытием WC-CoCr в данных условиях. Общие потери массы для WC-NiCr-покрытия достигали 0,66 % от исходной массы образца, в то время как для WC-CoCr-покрытия составили около 0,82 %. Сканирующая электронная микроскопия испытанных образцов показала наличие более выраженного рельефа и относительно крупных пор кавитационного происхождения на поверхности WC-CoCr-покрытия по сравнению с WC-NiCr. Таким образом, метод высокоскоростного термического напыления HVAF может использоваться в качестве эффективного метода нанесения металлокерамических коррозионно-стойких покрытий для защиты деталей из конструкционных материалов, так как позволяет повысить сопротивление кавитационному эрозионно-коррозионному износу. Так, по сравнению с материалом подложки (сталь 40) стойкость к кавитации повысилась в 2,3 и 1,8 раза для WC-NiCr- и WC-CoCr-покрытий соответственно.

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=37154134

U2 - 10.15593/2224-9877/2019.1.03

DO - 10.15593/2224-9877/2019.1.03

M3 - Статья

VL - 21

SP - 20

EP - 27

JO - Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение

JF - Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение

SN - 2224-9877

IS - 1

ER -