Daugiafunkcių nikelio-aliuminio dangų ant aliuminio-magnio lydinių tyrimai

Abstract

Disertacijoje nagrinėjamas nikelio-aliuminio dangų ant aliuminio-magnio lydinių substrato formavimas. Disertacijos tikslas ‒ ištirti skirtingų substrato valymo būdų ir plazminio purškimo proceso parametrų įtaką nikelio-aliuminio dangų ant aliuminio-magnio lydinių (Mg ≈ 2,6‒3,6 %) formavimosi procesui ir dangų fizikinėms bei eksploatacinėms savybėms. Darbe sprendžiami šie pagrindiniai uždaviniai: nustatyti aliuminio-magnio lydinių substrato paviršiaus charakteristikas pritaikius skirtingus paviršiaus valymo būdus ir įvertinti šių veiksnių bei substrato kaitinimo temperatūros poveikį dangos tiškalų formavimosi procesui; optimizuoti plazminio purškimo proceso parametrus ir suformuoti dilimui bei korozijai atsparią dangą aliuminio-magnio lydinio paviršiuje; ištirti nikelio-aliuminio purkštinių dangų mikrostruktūros fazines dedamąsias, jų eksploatacines savybes. Disertaciją sudaro įvadas, trys skyriai, rezultatų apibendrinimas, literatūros ir autorės publikacijų disertacijos tema sąrašai ir 6 priedai. Įvadiniame skyriuje aptariama tiriamoji problema, darbo aktualumas, aprašomas tyrimų objektas, formuluojamas darbo tikslas bei uždaviniai, aprašoma tyrimų metodika, darbo mokslinis naujumas, darbo rezultatų praktinė reikšmė, gina-mieji teiginiai. Įvado pabaigoje pristatomos disertacijos tema autorės paskelbtos publikacijos ir pranešimai konferencijose bei disertacijos struktūra. Pirmajame skyriuje apžvelgiamos terminio purškimo technologijos, plazminiu būdu purkštos dangos ant aliuminio lydinių ir jų formavimosi ypatumai. Taip pat analizuojami aliuminio lydinių paviršiaus valymo būdai, jų povei-kis tiškalų formavimui ir įvairių veiksnių įtaka purkštų dangų adhezijai ir kohezijai. Antrajame skyriuje pateikiami aliuminio-magnio lydinio valymo būdai, aprašomos tyrimui naudotos medžiagos ir įrenginiai, darbe taikomi medžiagų ir jų savybių tyrimo metodai. Trečiajame skyriuje pateikiami ir analizuojami purškiamųjų miltelių sandaros tyrimų rezultatai, pateikiami substrato katodinio valymo ir plazminio purškimo parametrų optimizavimo tyrimo rezultatai, valytų aliuminio-magnio substratų paviršiaus charakteristikų tyrimai, nikelio-aliuminio tiškalų formavimosi ypatumai ir užpurkštos dangos mikrostruktūros fazinių dedamųjų ir savybių tyrimų rezultatai. Disertacijos medžiaga paskelbta 9 moksliniuose straipsniuose, o tyrimų rezultatai pristatyti 13 mokslinių konferencijų Lietuvoje ir užsienyje.

The formation of nickel-aluminium coatings on aluminium-magnesium al-loys substrate is discussed in the dissertation. The aim of the dissertation is to examine the influence of different methods for the substrate cleaning and the parameters of the plasma spraying process on the process of formation of nickel-aluminium coatings on aluminium-magnesium alloys (Mg ≈ 2.6‒3.6%) as well as on the physical properties and performance of the coatings. In the work, the following principal objectives are tackled: to es-tablish the characteristics of the surface of Al-Mg alloy substrate after ap-plication of different surface cleaning methods and to assess the influence of the mentioned factors and the substrate heating temperature on the splats formation process; to optimize the parameters of plasma spraying process and to form the wear- and corrosion-resistant coating on the surface of Al-Mg alloy; to analyze the phases of the microstructure and performance of sprayed nickel-aluminium coatings. The dissertation includes the introduction, three chapters, generalization of the results, the list of references, the lists of the scientific publications by the author on the subject of the dissertation and 6 annexes. In the introduction, the problem under examination and the relevance of the work are discussed upon, the object of research is described, the aim and objectives of the work are formulated, the methods of research are described, the scientific novelty of the work is substantiated, and the practical importance of its re-sults and the statements under defence are described. In the end of the int-roduction, the author’s publications, reports at conferences related to the subjects and the structure of the dissertation are presented. In the Chapter 1, the peculiarities of the thermal spray technologies as well as the plasma sprayed coatings onto Al alloys and their formation are reviewed. In addi-tion, methods for cleaning the surface of Al-Mg alloys, their influence on formation of the splats and the impact of various factors upon adhesion and cohesion of the sprayed coatings are analyzed. In the Chapter 2, the methods for cleaning the surface of Al-Mg alloys are presented, the mate-rials and equipment used for research are described and the methods of in-vestigation of the used materials and their properties are provided. In the Chapter 3, the investigation of the used materials, the results of the research on parameters optimization of the substrate cathodic cleaning and plasma spraying, the investigation of the characteristics of the cleaned surfaces of Al-Mg alloys substrates, the peculiarities of formation of nickel-aluminium splats, the results of investigation of the phasic components of the microstructure of the sprayed coating and its properties are provided and analyzed. The materials of the dissertation were published in 9 scientific articles and the results of the research were presented at 13 scientific confe-rences in Lithuania and abroad.