Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
ATEST - OCHRONA PRACY
ATEST - OCHRONA PRACY
AURA
AURA
AUTO MOTO SERWIS
AUTO MOTO SERWIS
CHEMIK
CHEMIK
CHŁODNICTWO
CHŁODNICTWO
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA
DOZÓR TECHNICZNY
DOZÓR TECHNICZNY
ELEKTROINSTALATOR
ELEKTROINSTALATOR
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA
Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
GAZETA CUKROWNICZA
GAZETA CUKROWNICZA
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA
GOSPODARKA MIĘSNA
GOSPODARKA MIĘSNA
GOSPODARKA WODNA
GOSPODARKA WODNA
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA
MASZYNY, TECHNOLOGIE, MATERIAŁY - TECHNIKA ZAGRANICZNA
MASZYNY, TECHNOLOGIE, MATERIAŁY - TECHNIKA ZAGRANICZNA
MATERIAŁY BUDOWLANE
MATERIAŁY BUDOWLANE
OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA
OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA
OCHRONA PRZED KOROZJĄ
OCHRONA PRZED KOROZJĄ
Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
ODZIEŻ
ODZIEŻ
OPAKOWANIE
OPAKOWANIE
PACKAGING REVIEW
PACKAGING REVIEW
POLISH TECHNICAL REVIEW
POLISH TECHNICAL REVIEW
PROBLEMY JAKOŚCI
PROBLEMY JAKOŚCI
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
PRZEGLĄD GASTRONOMICZNY
PRZEGLĄD GASTRONOMICZNY
PRZEGLĄD GEODEZYJNY
PRZEGLĄD GEODEZYJNY
PRZEGLĄD MECHANICZNY
PRZEGLĄD MECHANICZNY
PRZEGLĄD PAPIERNICZY
PRZEGLĄD PAPIERNICZY
Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY
PRZEGLĄD TECHNICZNY. GAZETA INŻYNIERSKA
PRZEGLĄD TECHNICZNY. GAZETA INŻYNIERSKA
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE
PRZEGLĄD WŁÓKIENNICZY - WŁÓKNO, ODZIEŻ, SKÓRA
PRZEGLĄD WŁÓKIENNICZY - WŁÓKNO, ODZIEŻ, SKÓRA
PRZEGLĄD ZBOŻOWO-MŁYNARSKI
PRZEGLĄD ZBOŻOWO-MŁYNARSKI
PRZEMYSŁ CHEMICZNY
PRZEMYSŁ CHEMICZNY
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY
PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY
PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY
RUDY I METALE NIEŻELAZNE
RUDY I METALE NIEŻELAZNE
SZKŁO I CERAMIKA
SZKŁO I CERAMIKA
TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU
TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE
WOKÓŁ PŁYTEK CERAMICZNYCH
WOKÓŁ PŁYTEK CERAMICZNYCH
Menu
Menu
Menu
Prenumerata
Prenumerata
Publikacje
Publikacje
Drukarnia
Drukarnia
Kolportaż
Kolportaż
Reklama
Reklama
O nas
O nas
ui-button
Twój Koszyk
Twój koszyk jest pusty.
Niezalogowany
Niezalogowany
Zaloguj się
Zarejestruj się
Reset hasła
Czasopismo
|
OCHRONA PRZED KOROZJĄ
|
Rocznik 2020 - zeszyt 7
Protective coatings for aluminium die casting moulds and continuous casting moulds - a review
Powłoki stosowane do ochrony powierzchni krystalizatorów i form do odlewania stopów aluminium
10.15199/40.2020.7.1
MAREK GÓRAL
GRAŻYNA MRÓWKA-NOWOTNIK
nr katalogowy: 127094
10.15199/40.2020.7.1
Streszczenie
The article presents an overview of currently used coatings for the surface protection of die casting moulds and continuous casting moulds against liquid Al. The analysis of literature data indicates that coatings based on CrN, TiN nitrides, carbonitrides and carbides (TiC), as well as multilayer coatings are most commonly used. Various PVD and CVD processes are used for their production. Coatings produced by thermal spraying processes are also of great importance. The results described in the literature are divergent, which hinders the selection of a protective coating for new applications and determines the performance of experimental studies.
Abstract
W artykule przedstawiono przegląd obecnie stosowanych powłok do ochrony powierzchni kokili do odlewania ciśnieniowego oraz krystalizatorów do ciągłego odlewania przed oddziaływaniem ciekłego aluminium. Analiza danych literaturowych wskazuje, że najczęściej stosowane są powłoki oparte na azotkach CrN, TiN, węglikoazotkach i węglikach (TiC) oraz wielowarstwowe. Do ich wytwarzania stosuje się różne procesy PVD i CVD. Duże znaczenie mają też powłoki wytwarzane w procesach natryskiwania cieplnego. Wyniki opisane w literaturze są rozbieżne co utrudnia dobór powłoki ochronnej dla nowych zastosowań i determinuje przeprowadzenie badań eksperymentalnych.
Słowa kluczowe
protective coatings
PVD
CVD
thermal spraying
continuous casting process
liquid metal
Keywords
powłoki ochronne
PVD
CVD
natryskiwanie cieplne
ciągłe odlewanie
ciekły metal
Bibliografia
[1] Yan M., Fan Z. 2011. “Review, Durability of materials in molten aluminum alloys”. Journal of Materials Science 36 : 285-295. [2] Mizuno H., Kitamura J. 2007. “MoB/CoCr Cermet coatings by HVOF Spraying against Erosion by Molten Al-Zn Alloy”. Journal of Thermal Spray Technology 16 (3) : 404-413. [3] Kan F. F., Bae G., Kang K., Na H., Kim J., Jeong T., Lee Ch. 2011. “Evaluation of Die-Soldering and Erosion Resistance of High Velocity Oxy-Fuel Sprayed Mob-Based Cermet Coatings”. Journal of Thermal Spray Technology 20 (5) : 1023-1034. [4] Sanz A. 2001. “Tribological behavior of coatings for continuous casting of steel”. Surface and Coatings Technology 146-147 : 55-64. [5] Salman A., Gabbitas, B.I., Cao P., Zhang D.I. 2011. “The performance of thermally sprayed based composite coatings in molten aluminium”. Surface and Coatings Technology 205 : 5000-5008. [6] Lopez A.J., Rams J. 2015. “Protection of carbon steel against molten aluminum attack and high temperature corrosion using high velocity oxygen- fuel WC-Co coatings”. Surface and Coatings Technology 262 : 123-133. [7] Pang, X., Huang, M., Wang, C., Shi, X., Zhang, W. 2019. “Effect of high temperature diffusion on microstructure and properties of HVOF sprayed NiCrBSi mold coating”. Jinshu Rechuli/Heat Treatment of Metals 44 : 181- 186. [8] Peter I., Rosso M., Gobber F. S. 2015. “Study of protective coatings for aluminium die casting molds”. Applied Surface Science 358 : 563-571. [9] Khan F.F., Bae G., Kang K.,Kumar S., Jeong T., Lee Ch. 2009. “Development of cermet coatings by kinetic spray technology for the application of die-soldering and erosion resistance”. Surface and Coatings Technology 204 : 345-352. [10] Barella S., Gruttadauria A., Mapelli C., Mombelli D. 2014. “Investigation of failure and damages on a continuous casting copper mould”. Engineering Failure Analysis 36 : 432-438. [11] Hsu Ch-H, Huang D-H., Ho W-Y., Huang L-T, Chang Ch-L. 2006. “Characteristics and performance of Cr2O3/CrN double layered coatings deposited by cathodic arc plasma deposition”. Materials Science and Engineering A429 : 212-218. [12] Bobzin K., Brogelmann T., Brugnara R.H., Kruppe N.C. 2015. “CrN/AlN and CrN/AlN/Al2O3 coatings deposited by pulsed cathodic arc for aluminum die casting applications”. Surface and Coatings Technology 284 : 222-229. [13] Ho W-Y., Hsu Ch-H., Huang D-H., Cheng Y-P., Lin Y-Ch, Chang Ch-L. 2004. “Oxygen effect on the mechanical behaviours of Cr(N,O)/CrN double-layered coatings by cathodic arc evaporation” Surface and Coatings Technology 188-189 : 129-134. [14] Ho W.-Y., Huang D-H, Huang L-T., Hsu Ch-H., Wang D-Y. 2004. “Study of characteristics of Cr2O3/CrN duplex coatings for aluminum die casting applications”. Surface and Coatings Technology 177-178 : 172-177. [15] Lousa A., Romero j., Martinez E., Estreve J., Montala F., Carreras L. 2001. “Miltilayered chromium/chromium nitride coatings for use in pressure die-casting”. Surface and Coatings Technology 146-147 : 268-273. [16] Pessoa A., Bergstrom J., Burman Ch., Hogmark S. 2001. “Influence of deposition temperature and time during PVD coating of CrN on corrosive wear in liquid aluminium”. Surface and Coatings Technology, 146-147 : 42-47. [17] Lorusso M., Ugues D., Oliva C., Ghisleni R. 2013. Failure modes of PVD coatings in molten alloy contact. Acta Metallurgica Slovaca 19 : 1, 30-42. [18] Heim D., Holler F., Mitterer C. 1999. “Hard coatings produced by PACVD applied to aluminium die casting”. Surface and Coatings Technology 116- 119 : 530-536. [19] Bobzin K., Brogelmann T., Hartmann U., Kruppe N.C. 2016. “Analysis of CrN/ AlN/Al2O3 and two industrially used coatings deposited on die casting cores after application in an aluminum die casting machine”. Surface and Coatings Technology 308 : 374-382. [20] Lin C.S. Ke C.S., Peng H. 2001. “Corrosion of CrN and CrN/TiN coated heat resistant steels in molten A356 aluminum alloy”. Surface and Coatings Technology 146-147 : 168-174. [21] Terek P., Kovacevic L., Miletic A., Panjan P., Balos S. 2016. “Effects of die core treatments and surface finishes on the sticking and galling of Al-Si alloy casting during ejection”. Wear 356-357 : 122-134. [22] Gulizia S., Jahedi M.Z., Doyle E.D. 2011. “Performance evaluation of PVD coatings for high pressure die casting”. Surface and Coatings Technology 140 : 200-205. [23] Mitterer C., Holler F., Lugmair C., Nobauer R., Kullmer R., Teichert C. 2001. “Optimization of plasma-assisted chemical vapour deposition hard coatings for their application in aluminium die casting”. Surface and Coatings Technology 142-144 : 1005-1011. [24] Mitterer C., Holler F., Reitberger D., Badisch E., Stoiber M., Lugamir C., Nobauer R., Muller Th., Kullmer R. 2003. “Industrial applications of PACVD hard coatings”. Surface and Coatings Technology 163-164 : 716-722. [25] Strivastava A., Joshi V., Shivpuri R., Bhattacharaya R., Dixit S. 2003. “A multilayer coating architecture to reduce heat checking of die surfaces”. Surface and Coatings Technology 163-164 : 631-636. [26] Salas O., Kearns K., Carrera S., Moore J.J. 2003. “Tribological behavior of candidate coatings for Al die casting dies”. Surface and Coatings Technology 172 : 117-127. [27] Klimek K.S., Gebauer-Teichmann A., Kaestner P., Rie K-T. 2007. “Duplex- PACVD coatings of surfaces for die casting tools”. Surface and Coatings Technology 201 : 5628-5632. [28] Tendradini E.K., Kunrath A.O., Aguzzoli C., Castro M., Moore J. J., Baumvol I.J.R. 2008. “Soldering mechanisms in materials and coatings for aluminum die casting”. Surface and Coatings Technology 202 : 3764-3771. [29] Yan H., Zhang J., Zhang P., Yu Z., Li Ch., Xu P., Lu Y. 2013. “Laser cladding of Co-based alloy/TiC/CaF2 self-lubricating composite coatings on copper for continuous casting mold”. Surface and Coatings Technology 232 : 362- 369. [30] Azadi M., Rouhaghdam A.S., Anhagarani S., Mofidi H.H. 2014. “Mechanical behavior of TiN/TiC multilayer coatings fabricated by plasma assisted chemical vapour deposition on AiSi H13 hot work steel”. Surface and Coatings Technology 245 : 156-168 [31] Wang Q., Wang W.J., Liu H.J., Zeng Ch.L. 2017. “Corrosion behavior of zirconium diboride coated stainless steel in molten 6061 aluminum alloy”. Surface and Coatings Technology 313 : 129-135. [32] Mitterer C., Holler F., Ustel F., Heim D. 2000. “Application of Hard Coatings in Aluminum Die Casting-Soldering Erosion and Thermal Fatigue Behavior”. Surface and Coatings Technology 125 : 233-239. [33] Kulkarni K., Srivastava A., Shivpuri R., Bhattacharaya R., Dixit S., Bhat D. 2002. “Thermal cracking behavior of multi-layer LAFAD coatings on nitride die steels in liquid aluminum processing”. Surface and Coatings Technology 149 : 171-178. [34] Yi, Y.Y., Luo, Z.M., Ngai, T.L., Ngai, S., Li, L.J. 2017. “Improving the corrosion resistance of hot-working mold steel against al alloy melt by coating”. Materials Science Forum, 877 : 67-72. [35] Schivpuri R., Chu Y-L., Venkatesan K., Conrad J.R., Sridharan K., Shamim M., Fetherston R.P. 1996. “An evaluation of metallic coatings for erosive wear resistance in die casting applications”. Wear 192 : 49-55. [36] Tang N., Li Y., Koizumi Y., Kurosu Sh., Chiba A. 2013. “Interfacial reaction between Co-Cr-Mo alloy and liquid Al”. Corrosion Science 75 : 262-268. [37] Rosso M., Ugues D., Torres E., Ferucca M., Kapranos P. 2008. “Performance enhancements of die casting tools trough PVD nanocoatings”. International Journal of Material Forming : Suppl 1, 1259-1262. [38] Walkowicz J., Smolik J., Mietnik K., Bujak J. 1997. “Duplex surface treatment of mould for pressure casting of aluminium”. Surface and Coatings Technology 97 : 453-464. [39] Wilczek, A., Morgiel, , Rogal, L., Maziarz, W., Smolik. 2020. “Microstructure and wear of (CrN/CrAlN)/(CrAlN/VN) and (CrN/TiAlN)/(TiAlN/VN) coatings for molds used in high pressure casting of aluminium”. Coatings 10 (3) : 261. [40] Jiang, J., Li, R., Yuan, T., Niu, P., Chen, C., Zhou, K. 2019. “Microstructural evolution and wear performance of the high-entropy FeMnCoCr alloy/ TiC/CaF2 self-lubricating composite coatings on copper prepared by laser cladding for continuous casting mold”. Journal of Materials Research 34 (10) : 1714-1725. [41] Salmaliyan, M., Malek Ghaeni, F., Ebrahimnia, M. 2017. “Effect of electro spark deposition process parameters on WC-Co coating on H13 steel”. Surface and Coatings Technology 321 : 81-89. [42] Wang, K., Wang, H., Zhu, G., Zhu, X. 2017. “Cr13Ni5Si2-based composite coating on copper deposited using pulse laser induction cladding”. Materials 10 (2) : 160.
Zeszyt
OCHRONA PRZED KOROZJĄ- e-zeszyt (pdf) 2020-7
licencja: Osobista
Produkt cyfrowy
Nowość
42.00 zł
Do koszyka
Prenumerata
OCHRONA PRZED KOROZJĄ - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista
Produkt cyfrowy
Nowość
504.00 zł
Do koszyka
OCHRONA PRZED KOROZJĄ - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista
Szczegóły pakietu
Nazwa
OCHRONA PRZED KOROZJĄ - papierowa prenumerata roczna
636.00 zł brutto
588.89 zł netto
47.11 zł VAT
(stawka VAT 8%)
OCHRONA PRZED KOROZJĄ - pakowanie i wysyłka
42.00 zł brutto
34.15 zł netto
7.85 zł VAT
(stawka VAT 23%)
678.00 zł
Do koszyka
OCHRONA PRZED KOROZJĄ - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista
Szczegóły pakietu
Nazwa
OCHRONA PRZED KOROZJĄ - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)
762.00 zł brutto
705.56 zł netto
56.44 zł VAT
(stawka VAT 8%)
762.00 zł
Do koszyka
Open Access
Zeszyt
2020-7
Czasopisma
ATEST - OCHRONA PRACY
AURA
AUTO MOTO SERWIS
CHEMIK
CHŁODNICTWO
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA
DOZÓR TECHNICZNY
ELEKTROINSTALATOR
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA
GAZETA CUKROWNICZA
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA
GOSPODARKA MIĘSNA
GOSPODARKA WODNA
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA
MASZYNY, TECHNOLOGIE, MATERIAŁY - TECHNIKA ZAGRANICZNA
MATERIAŁY BUDOWLANE
OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA
OCHRONA PRZED KOROZJĄ
ODZIEŻ
OPAKOWANIE
PACKAGING REVIEW
POLISH TECHNICAL REVIEW
PROBLEMY JAKOŚCI
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
PRZEGLĄD GASTRONOMICZNY
PRZEGLĄD GEODEZYJNY
PRZEGLĄD MECHANICZNY
PRZEGLĄD PAPIERNICZY
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY
PRZEGLĄD TECHNICZNY. GAZETA INŻYNIERSKA
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE
PRZEGLĄD WŁÓKIENNICZY - WŁÓKNO, ODZIEŻ, SKÓRA
PRZEGLĄD ZBOŻOWO-MŁYNARSKI
PRZEMYSŁ CHEMICZNY
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY
PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY
RUDY I METALE NIEŻELAZNE
SZKŁO I CERAMIKA
TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE
WOKÓŁ PŁYTEK CERAMICZNYCH