Proceedings of SerbiaTrib '13

Slika 2. (SEM) morfologija čestica prahaZrO 2 CeO 2 Y 2 O 3Uzorci za merenje tvrdoće i metalografskaispitivanja su pravougaoni 70 × 20 × 1,5 mm, doksu za zateznu čvrstoću spoja korišćeni cilindričniuzorci Ø25 × 50 mm.Merenja mikrotvrdoća su izvršena korišćenjemVikers dijamant piramide indenter i 100 gramaopterećenje (HV 0.1 ). Merenje je obavljeno u pravcuduž lamela, u sredini i na krajevima uzorka. Na petmesta sprovedeno je pet očitavanja a prikazane suminimalne i maksimalne vrednosti.Testovi zatezne čvrstoće spoja su vršeni nasobnoj temperaturi na hidrauličnoj opremi sabrzinom od 10 mm/min, za sva ispitivanja.Čvrstoća je izračunata tako što se opterećenjekidanja deli sa površinom poprečnog presekauzorka. Geometrija uzoraka je u skladu sa ASTMC633 standardom, koji je detaljnije obrađen u radu[23]. Korišćeni su u paru dva uzoraka, od kojih jeprevlaka deponovana samo na jednom od njih.Uzorci su zalepljeni lepkom i čuvani pod pritiskomjedni prema drugom u peći na temperaturi od 180°C za 2 sata. Za svaki grupu uzoraka urađene su triepruvete a prikazane su minimalne i maksimalnevrednosti. Mehaničke i mikrostrukturnekarakterizacije dobijenih prevlaka su izvršeneprema standardu Pratt & Whitney [24].Mikrostrukturna analiza prevlaka i imageanaliza udela mikro pora sa oksidima u veznimprevlakama i udela mikro pora u keramičkimprevlakama urađena je na svetlosnom mikroskopu.Morfologija čestica praha i morfologija površinekeramičke prevlake urađena je na SEM-u (skeningelektronskom mikroskopu).2.2 Plazma sprej parametriDepozicija prahova je urađena sa atmosferskiplazma sprej sistemom firme Plasmadyne i plazmapištoljem SG-100, sa odgovarajućim robotizovanimkontrolnim sprej uslovima. Plazma pištolj SG-100 sesastojao od katode tipa K 1083-129, anode tipa A2084-145 i gas injektora tipa GI 2083-113. Za svedeponovane prevlake kao lučni gas korišćen je Ar ukombinaciji sa He i snaga napajanja od 40 KW.Plazma sprej parametri depozicije su prikazani utabeli 1. Pre procesa deponovanja površine čeličnihsubstrata su hrapavljene sa česticama korunda veličineod 0,7 – 1,5 mm i predgrejane na temperaturu od 160– 180 °C. Vezne prevlake VP – NiCrAlCoY 2 O 3 sudeponovane sa jednim prolazom plazma pištoljadebljine 0,068 – 0,093 mm. Sve keramičke prevlakesu deponovane sa 15 prolaza plazma pištolja. PrevlakaA – ZrO 2 MgO je deponovana sa debljinom 0,486 –0,50 mm, prevlaka B – ZrO 2 Y 2 O 3 sa debljinom 0,375– 0,41 mm i prevlaka C – ZrO 2 CeO 2 Y 2 O 3 sadebljinom 0,425 – 0,470 mm.Tabela 1. Parametri depozicije prevlakaVP – NiCrAlCoY 2 O 3 , A – ZrO 2 MgO, B – ZrO 2 Y 2 O 3 iC – ZrO 2 CeO 2 Y 2 O 3Parametri depozicije VP A B CPlazma struja, I (A) 900 900 900 900Plazma napon, U (V) 38 38 38 38Primarni plazma gasprotok Ar, l/min47 47 47 47Sekundarni plazma gasprotok He, l/min12 12 12 12Noseći gasprotok Ar, l/min5 7 6 6Protok praha, g/min 60 50 50 50Odstojanje substrata, mm 115 100 90 903. REZULTATI I DISKUSIJA3.1 MikrotvrdoćaVrednosti mikrotvrdoće za sve vezne prevlakeNiCrAlCoY 2 O 3 su izmerene u rasponu od min. 279HV 0.1 do max. 322 HV 0.1 . Raspodele mikrotvrdoće uveznim prevlakama su posledica različite raspodelemikro pora i oksida u deponovanim slojevima. Ovevrednosti su potvrđene image analizom priodređivanju ukupnog sadržaja mikro pora i oksida uveznim slojevima. Na slici 3 su prikazane min. imax. vrednosti mikrotvrdoće keramičkih prevlaka A– ZrO 2 MgO, B – ZrO 2 Y 2 O 3 i C – ZrO 2 CeO 2 Y 2 O 3 .Kao što se i očekivalo za sve tri keramičkeprevlake dobile su se različite vrednostimikrotvrdoće kao posledica uticaja različitih vrsta isadržaja stabilizatora MgO, Y 2 O 3 i kombinacijeCeO 2 Y 2 O 3 . Najveće vrednosti mikrotvrdoće suizmerene u keramičkim slojevima A – ZrO 2 MgO saraspodelom mikrotvrdoće od min. 611 do max. 662HV 0.1 , a najmanje vrednosti mikrotvrdoće suizmerene u slojevima C – ZrO 2 CeO 2 Y 2 O 3 saraspodelom mikrotvrdoće od min. 525 do max. 542HV 0.1 . Raspodele mikrotvrdoće u keramičkimprevlakama su, kao i u veznim prevlakama,428 13 th International Conference on Tribology – Serbiatrib’13