Improving the load capacity of thermal spray coatings on different substrate materials by EB profiling

Improving the load capacity of thermal spray coatings on different substrate materials by EB profiling

 

Thermal spray coatings are used in different fields of application. The combination of different coating materials with diverse thermal spraying processes enables the use of these technologies in a wide field of applications. Ever more extreme loading conditions on components, however, represent new challenges for thermal spray coatings. Therefore, the aim of this research project was to increase the load-bearing capacity of thermal spray coatings, deposited onto steel or aluminium-alloy substrates by pre-treatment using electron beam (EB) surface profiling.

The EB profiling created lateral patterns of indentations with a defined geometry on the substrate surface before the deposition of the spray coating. The indentation geometries were studied with respect to their influence on the filling degree, the bonding quality and the load capacity. The mechanical properties were determined by means of adhesion tests and shear tests. It was shown that, in comparison to substrates without EB profiling, the load capacity could be improved for both EB profiled steel and aluminium-alloy substrates.

 

Термичните спрей покрития се използват в различни области на приложение. Комбинацията от различни материали за покритие с различни термични процеси при пръскане позволява използването на тези технологии в широка област на приложение. Все по-екстремните изисквания за покритията върху компонентите, обаче, представляват ново предизвикателство за термичните спрей покрития. Следователно, целта на този изследователски проект беше да се увеличи капацитета на покривната издръжливост на термични спрей покрития, отложени върху стоманени или алуминиеви повърхности чрез предварителна обработка с помощта на електроннолъчево повърхностно профилиране.

Чрез електроннолъчево профилиране се получават латерални вдлъбнатини с определена геометрия на повърхността на подложката преди отлагането на покритие. Изследвана е геометрията на вдлъбнатините по отношение на тяхното влияние върху степента на пълнене, качеството на свързване и капацитета на натоварване. Механичните свойства се определят с помощта на адхезионни тестове и тестове на срязване. Показано е, че в сравнение с подложки без електроннолъчево профилиране, покривният капацитет може да се подобри за електроннолъчево профилирани стоманени и алуминиеви повърхности.

 

Download PDF full text