Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Các tham số phun cát alumina để chuẩn bị bề mặt trong quá trình phun plasma
Tóm tắt
Bài báo này khảo sát cách mà quá trình phun cát ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt của các loại nền khác nhau, dư lượng cát và sự xói mòn cát. Ảnh hưởng của các điều kiện phun cát đến ứng suất dư được sinh ra trên nền cũng được thảo luận. Hợp kim nhôm, gang, và thép cứng đã được phun cát bằng cát alumina trắng có đường kính trung bình 0.5, 1, và 1.4 mm. Quá trình phun cát được thực hiện bằng máy hút hoặc máy nén áp suất được trang bị vòi phun thẳng làm bằng B4C. Ảnh hưởng của các tham số sau đã được nghiên cứu: khoảng cách phun cát (56 đến 200 mm), thời gian phun (3 đến 30 giây), góc giữa vòi phun và bề mặt phun (30°, 60°, 90°), và áp suất phun (0.2 đến 0.7 MPa). Độ nhám của nền được xác định bằng cách sử dụng thiết bị đo độ nhám hoặc phân tích hình ảnh. Dư lượng cát còn lại ở bề mặt đã phun được đánh giá sau khi làm sạch bằng phân tích hình ảnh. Ứng suất dư do phun cát gây ra được xác định bằng phương pháp khoan lỗ gia tăng và đo độ cong của các thanh đã phun cát. Kích thước cát được xác định là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến độ nhám. Các giá trị trung bình của Ra và Rt cùng với tỷ lệ dư lượng cát tăng lên theo kích thước cát cũng như độ sâu của vùng nhựa dưới mặt nền. Sự gia tăng áp suất làm tăng nhẹ các giá trị của Äa và Rt nhưng cũng thúc đẩy sự phân hủy cát và dư lượng cát. Thời gian phun từ 3 đến 6 giây là đủ để đạt được độ nhám cao nhất và hạn chế sự phân hủy cát. Các ứng suất dư được sinh ra dưới bề mặt đã phun là nén, và độ sâu của vùng bị ảnh hưởng phụ thuộc vào đường kính cát, áp suất phun, và mô đun Young của nền. Hơn nữa, ứng suất dư tối đa đạt được tại giới hạn của vùng nhựa (tức là vài phần mười milimét dưới bề mặt nền).
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Thermal Spraying, American Welding Society, 1985
J.M. Zaat, Thermal Spraying, Ann. Rev. Mater. Sci., Vol 13,1983, p 9- 42
S. Kitahara and A. Hasui, A Study of the Bonding Mechanism of Sprayed Coatings, J. Vac. Sci. Technol., Vol 11 (No. 4), 1974, p 747–753
C.P. Bergmann, Preheating of Substrate as Adherence Agent of Plasma Sprayed Coatings, Thermal Spraying ’93, D. Von Hofe and E. Lugsheider, Ed., DVS, Düsseldorf, 1993, p 114–118
W. Funk, F. Coebe, and M. Manz, The Influence of Substrate Temperature on the Bond Strength of Plasma Sprayed Oxide Ceramics, 1st Plasma-Technik Symp., Vol 1, H. Eschnauer, P. Huber, A.R. Nicoll, and S. Sandmeier, Ed., P.T. Wohlen, 1988, p 59–66
M. Mellali, P. Fauchais, and A. Grimaud, Influence of Substrate Rough- ness and Temperature on Alumina Coatings Adhesion-Cohesion, Surf. Coat. Technol., Vol 81 (No. 2–3), 1996, p 275–286
J. Wiggren, Grit Blasting as Surface Preparation before Plasma Spraying, Thermal Spray: Advances in Coating Technology, D. Houck, Ed., ASM International, 1988, p 99
C. Beauvais, Surface Preparation, Introduction, Surface Treatment, J. Techniques de l’Ingénieur, Metallurgie-M5,1982, p 1435
J. J. Dupras and G. Gamier, Chemical Decreasing, Surface Treatment, J. Techniques de l’Ingénieur, Metallurgie-M5,1982, p 1450
R.L. Apps, The Significance of Surface Preparation and Flame Spray- ing of Metals, Chem. Eng., Vol 292,1974, p 769–773
D.M. Karpinos, V.G. Zil’Bergerg, A.M. Vyal’Tsev, and V.S. Kud, Shot Blasting as Means of Preparing Surfaces for Plasma Deposition, Powder Metall. Mater. Parts Coat., 1979, p 675–678
S. Amada, H. Yamada, S. Yematsu, and Y. Saotome, Modelling and Measurements of Adhesive Strength of Thermal Spray Coatings, Thermal Spray: International Advances in Coatings Technology, C.C. Berndt, Ed., ASM International, 1992, p 915–920
S. Amada and Y. Yamada, Introduction of Fractal Dimension to Adhesive Strength of Plasma Sprayed Coatings, 11th Int. Symp. Plasma Chemistry, Vol 1, J. Harry, Ed., Loughborough, U.K., 1993, p 150–155
D.H. James, AReview of Experimental Findings in Surface Preparation for Thermal Spraying, J. Mech. Work. Technol, Vol 10, 1984, p 221- 232
S.J. Yankee, R.L. Salsbury, and B.J. Pletka, Quality Control of Hydroxylapatite Coatings: The Surface Preparation Stage, Thermal Spray Coatings: Properties, Processes and Applications, T.T. Bernecki, Ed., ASM International, 1991, p 475–481
M. Mellali, “Influence of Roughness and Temperature of Substrates on Adhesion/Cohesion and Residual Stresses of Plasma Sprayed Alumina Coatings,” Ph.D. thesis, University of Limoges, France, 18 July 1994
C. Richard, “Study of Mechanical Characteristics of Thermal Spray Coatings,” Ph.D. thesis, University of Technology of Compiègne, France, 18 Dec 1992
J. Lu, A. Niku-Lari, and J.F. Flavenot, Measurement of the Through Thickness Stress Distribution by the Incremental Hole Drilling Method, Mèm. Etud. Sci. Rev. Mètall., 1985, p 69–81
D.J. Greving, V.R. Shadleg, and E.F. Rybicki, Effects of Coatings Thickness and Residual Stresses on Bond Strength of C633-79 Thermal Spray Coating Test Specimens, Thermal Spray Industrial Applications, C.C. Berndt and S. Sampath, Ed., ASM International, 1994, p 639–645