Surface Topography of Arc-Sprayed Coatings by Cored Wires of Different Compositions and Its Influence on the Wear Mechanism

Abstract

The purpose of this work is to study the influence of the components of the composition of powder wires on the surface characteristics of sanded electric arc coatings. For the application of coatings used electric spray and powder wires with a diameter of 1.8 mm containing powders FeSi, FeTi, FeMn, pure metals Al and Cr and carbide B4C with a filling factor reached 24%. Spray parameters: current – 150 A, voltage – 32 V, air stream pressure – 0.6 MPa, spray distance – 120 mm. The surface topography revealed the plate structure of the coating with slats of different chemical composition. In coating are presence of carbides and borides, a significant amount of iron oxides and oxides of alloyed elements at the slats. Provisions from a considerable height contribute to intense wear due to reducing the friction steam surface. The interaction is regulated by the ratio of the depth of the projections (H) to the radius of its sharp tip (r). When H/r <0.02, there is only elastic interaction, with the material of counteraction elastic. In the range of 0.02 < H/r <0.7, the projections induce plastic deformation of the counter-body. If H/r > 0.7, sharp projections are cut to the surface, generating micro -cutting. Reducing the number and size of inclusions and increasing their rounding radii are critical for improving wear resistance etc. Робота присвячена дослідженню впливу компонентів складу порошкових дротів на поверхневі характеристики відшліфованих електродугових покриттів. Для нанесення покриттів застосовувався електродуговий розпилювач та порошкові дроти діаметром 1,8 мм, що містять порошки FеSі, FеTі, FеMn, чисті метали Al і Cr та карбід B4C з коефіцієнтом наповнення досяг 24%. Параметри розпилення: струм – 150 А, напруга – 32 В, тиск повітряного струменя – 0,6 МПа, відстань розпилення – 120 мм. Топографія поверхні виявила пластинчасту структуру покриття з ламелями різного хімічного складу і мікротвердості, наявність карбідів та боридів, значну кількість оксидів заліза та оксидів легованих елементів на межах ламелей. Виступи з значної висоти сприяють інтенсивному зносу через зменшення поверхні пари тертя тощо.

Description

Keywords

electric coatings, powder wires, surface roughness, element oxides, wear mechanism, електродугові покриття, порошкові дроти, шорсткість поверхні, оксиди елементів, механізм зносу

Citation

Surface Topography of Arc-Sprayed Coatings by Cored Wires of Different Compositions and Its Influence on the Wear Mechanism / V. Hvozdetskyi, A. Lukyanenko, S. Markovych [at. al.] // Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки : зб. наук. пр. - Кропивницький : ЦНТУ, 2025. - Вип. 11(42). - Ч. 1. - С. 115-120.

Endorsement

Review

Supplemented By

Referenced By