Czasopismo | HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE | Rocznik 2020 - zeszyt 4

Mikrostruktura wielowarstwowej powłoki Al2O3 wytworzonej metodą plazmowego utleniania elektrolitycznego na stopie aluminium serii 2000

Microstructure of the Al2O3 multilayer coating produced using Plasma Electrolytic Oxidation method on AA2000 Series Aluminium Alloy

10.15199/24.2020.4.6

nr katalogowy: 125911
10.15199/24.2020.4.6

Streszczenie

W pracy przedstawiono wyniki badań powłoki Al2O3 powstałej w procesie PEO (Plasma Electrolytic Oxidation) na podłożu stopu aluminium serii 2000. Badania mikrostrukturalne wykonano przy użyciu mikroskopii świetlnej i elektronowej (SEM i TEM). Powstała powłoka tlenku aluminium charakteryzowała się budową wielowarstwową o zróżnicowanej mikrostrukturze. Wyróżniono trzy główne warstwy. Zewnętrzna warstwa składa się z kruchych krystalitów, a wewnętrzna − z dobrze przylegającej do podłoża funkcjonalnej warstwy tlenkowej. Pomiędzy podłożem duralowym a war􀀐 stwą wewnętrzną zaobserwowano warstwę przejściową o budowie amorficznej. Ponadto wykonano badania adhezji powłoki do podłoża poprzez test zarysowania; badania te miały głównie charakter technologiczny związany z oceną stopnia przylegania powłoki do podłoża duralowego

Abstract

This work presents results of the investigation of Al2O3 coating produced on the AA2000 series aluminium alloy using the Plasma Electrolytic Oxidation (PEO) process. Microstructural studies of the coating were performed using Light Microscopy (LM) as well as Scanning and Transmission Electron Microscopy (SEM, TEM) methods. Investigated alumina scale has a multilayer composition: three sublayers with the different structure were identified. The outer-layer composes mainly of brittle Al2O3 crystals, whereas the inner-layer exhibits excellent adhesion to the Al alloy substrate and high mechanical properties. Between the base alloy and the inner-sublayer, a transition zone with amorphous structure was found. To investigate the coating adhesion to the substrate, the scratch tests were performed, that confirmed high mechanical properties of the Al alloy-coating system

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Barati Darband Gh., M. Aliofkhazraei, P. Hamghalam, N.Va􀀐 lizade. 2017. "Plasma electrolytic oxidation of magnesium and its alloys: Mechanism, properties and applications". Journal of Magnesium and Al􀀐 loys 5 (1): 74-132.
[2] Clyne Trevor W., Samuel Ch. Troughton. 2019. "A review of recent work on discharge characteristics during plasma electrolytic oxidation of various metals". International Materials Reviews, 64 (3): 127-162.
[3] Hussein R., X. Nie, D. Northwood, A.Yerokhin, A.Matthews. 2010. "Spectroscopic study of electrolytic plasma and discharging be􀀐 haviour during the plasma electrolytic oxidation (PEO) process". Journal of Physics D: Applied Physics 43 (10): 1-13.
[4] Karbowniczek Joanna. 2019. "Mikrostruktura, odpowiedź komórkowa i wybrane właściwości biomateriałów na bazie stopów ty􀀐 tanu stosowanych w medycynie regeneracyjnej tkanki kostnej i stawów. Praca doktorska, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie.
[5] Li Qingbiao, Jun Liang, Qing Wang. 2013. ��Plasma Elec􀀐􀀐 trolytic Oxidation Coatings on Lightweight Metals, Modern Surface Engineering Treatments, Mahmood Aliofkhazraei, IntechOpen, DOI: 10.5772/55688.
[6] Martin J., A. Melhem, I. Shchedrina, T.Duchanoy, A. Nomi􀀐 né, G. Henrion, T. Czerwiec, T. Belmonte. 2013. "Effects of electrical parameters on plasma electrolytic oxidation of aluminium". Surface and Coatings Technology 221: 70-76.
[7] Monfort F., Berkani A., Matykina E., Skeldon P., Thompson G.E., Habazaki H., Shimizu K. 2007. "Development of Anodic Coatings on Aluminium under Sparking Conditions in Silicate Electrolyte". Cor􀀐 rosion Science 49 (2): 672-693.
[8] Nie X, A. Leyland, H.W. Song, A.L. Yerokhin, S.J. Dowey, A. Matthews. 1999. "Thickness effects on the mechanical properties of micro-arc discharge oxide coatings on aluminium alloys". Surface and Coatings Technology 116-119: 1055-1060.
[9] Nie Xie, EI Meletis, JC Jiang, A Leyland, AL Yerokhin, A Matthews. 2002. "Abrasive wear/corrosion properties and TEM analy􀀐 sis of Al2O3 coatings fabricated using plasma electrolysis". Surface and Coatings Technology 149 (2): 245-251.
[10] Rama Krishna L., A. Sudha Purnima, G. Sundararajan. 2006. "A comparative study of triblogical behavior of microarc oxidation and hard-anodized coatings". Wear 261: 1095-1101.
[11] Raveeh A., Z. K. Tsameret, E. Grossman. 1997. "Surface cha􀀐 racterization of thin layers of aluminium oxide". Surface and Coatings Technology 88 (1-3): 103-111.
[12] Scotto-Sheriff, S., E. Darque-Ceretti, G. Plassart, et al.. 1999. "Physico-chemical characterisation of native air-formed oxide films on Al-Mg alloys at low temperature. Influence of water". Journal of Materials Science 34: 5081-5088.
[13] Yerokhin A. L., A. A. Voevodin, V. V. Lyubimov, J. Zabin􀀐 ski, M. Donley. 1998. "Plasma electrolytic fabrication of oxide ceramic surface layers for tribotechnical purposes on aluminium alloys". Surface and Coatings Technology 110 (3): 40-146.
[14] Yeorkhin A.L., X. Nie, A. Leyland, A. Matthews, S.J. Do􀀐 wney. 1999. "Plasma electrolysis for surface engineering". Surface and Coatings Technology 122 (2-3): 73-93.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 125911 "Mikrostruktura wielowarst..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE - e-zeszyt (pdf) 2020-4 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	32.00 zł

Prenumerata

HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

400.00 zł

HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE - papierowa prenumerata roczna	540.00 zł brutto 500.00 zł netto 40.00 zł VAT (stawka VAT 8%)
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE - pakowanie i wysyłka	14.00 zł brutto 11.38 zł netto 2.62 zł VAT (stawka VAT 23%)

554.00 zł

HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	600.00 zł brutto 555.56 zł netto 44.44 zł VAT (stawka VAT 8%)

600.00 zł

Zeszyt

2020-4

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma