Young’s Modulus and Fatigue Behaviour of Plasma Sprayed Alumina Coatings

0030924 - ÚFP 2006 RIV US eng J - Článek v odborném periodiku
Chráska, Pavel - Nohava, Jiří - Kovářík, O. - Siegl, J.
Young’s Modulus and Fatigue Behaviour of Plasma Sprayed Alumina Coatings.
[Youngův modul a únavové chování plasmově nanesených korundových nástřiků.]
Journal of Thermal Spray Technology. Roč. 14, č. 2 (2005), s. 231-238. ISSN 1059-9630. E-ISSN 1544-1016
Grant CEP: GA ČR(CZ) GA106/01/0094
Výzkumný záměr: CEZ:AV0Z20430508
Klíčová slova: alumina * fatigue * plasma spray * Young’s modulus * residual stresses
Kód oboru RIV: JJ - Ostatní materiály
Impakt faktor: 0.875, rok: 2005

Fatigue behavior and Young’s modulus of plasma sprayed gray alumina on low-carbon steel substrates were investigated. The investigation included the measurements of microhardness profile and residual stresses in coating and in substrate. Fatigued samples were observed with SEM to determine failure processes in the coating. The Young’s modulus of the coating was measured by the four-point bending method. Samples were tested both in tension and compression. Experiments revealed that the average fatigue lives of coated specimens were nearly 2 times longer than those of the uncoated specimens. The value of Young’s modulus of the coating varied between 27 and 53 GPa. Increase in the lifetime of coated samples was likely due to compressive residual stresses in the substrate, originating from the spray process. Failure of the coating consisted of several processes - splat cracking and/or debonding and coalescence of cracks through the voids in the coating.

Příspěvek se zabývá výzkumem únavového chování a Youngova modulu pružnosti nástřiku šedého korundu plasmově naneseného na nízkouhlíkové oceli. V průběhu prací bylo provedeno jednak měření gradientu mikrotvrdosti, jednak měření zbytkových pnutí v nástřiku i v substrátu. Pomocí řádkovací elektronové mikroskopie únavově porušených zkušebních těles byly popsány procesy porušování nástřiků. Youngův modul byl měřen metodou čtyřbodového ohybu jak při tahovém, tak při tlakovém namáhání. Hodnoty Youngova modulu nástřiku kolísají mezi 27 a 53 GPa. Experimenty prokázaly, že průměrné únavové životy stříkaných těles jsou asi dvakrát delší, než únavové životy těles bez nástřiku. Nárůst únavových životů těles s nástřiky byl způsoben tlakovým zbytkovým pnutím v substrátu, které bylo vyvoláno v průběhu plasmového nanášení. Porušování nástřiků probíhalo kombinací několika procesů – porušováním a dekohezí splatů a propojováním trhlin s dutinami v nástřiku.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0131728