Title

THE DEPOSITION OF Ni/Cr-Cr3C2 COMPOSITE COATINGS BY Arc-EB HYBRID TECHNOLOGY

A DEPOSIÇÃO DE REVESTIMENTOS Ni/Cr-Cr3C2 COMPOSTO PELO Arco-EB TECHNOLOGIA HIBRIDA

Authorship

Smolik, Jerzy; Mazurkiewicz, Adam; Richert, Maria; Nejman, Ilona; Jakieła, Przemysław

DOI

10.5151/2594-5327-16871

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Abstract

The new hybrid technology is a combination of electron beam evaporation and arc-evaporation processes, enabling the creation of the anti-erosion multilayer composite coating Ni/Cr-Cr3C2 with different volume of Cr3C2 filling in soft Ni/Cr matrix. The soft matrix made of Ni/Cr alloy and hard filling of Cr3C2 are created at the same time and directly during the electron beam and arc- evaporation process. Changes of the parameters of the hybrid process, i.e. pressure, current of arc discharge and substrate bias voltage Ubias, make it possible to control the volume of Cr3C2 and are a factor in filling the soft Cr/Ni matrix with carbides Cr3C2. With the use of the developed surface treatment hybrid technology, the multilayer composite coating Ni/Cr-Cr3C2 were obtained. For all composite layers created, the material properties, such as morphology, phase and chemical compositions, hardness, and Young modulus were investigated. The paper presents the original technological equipment, methodology, and technological parameters for the creation of the composite coating Ni/Cr-Cr3C2.

 

A nova tecnologia híbrida é uma combinação de evaporação de feixe de elétrons com processos evaporação-arco, permitindo a obtenção de um revestimento anti-erosão Cr/Ni-Cr3C2 compósitos com diferentes tamanhos de partículas Cr3C2 e intensidade diferentes de enchimento macio Ni/Cr matriz com partículas rígidas Cr3C2, incluindo nanopartículas. A matriz macia composta por Ni/Cr e ligas de partículas duras de Cr3C2 é criada ao mesmo tempo e directamente durante o feixe de eletrões e o processo de evaporação-arco. As alterações dos parâmetros deste processo híbrido, isto é, pressão, corrente de descarga do arco e o substrato tensão de polarização Ubias, tornam possível controlar o tamanho das partículas Cr3C2 e é um fator de enchimento da matriz macia de Ni/Cr com partículas Cr3C2. Com o uso da desenvolvida tecnologia híbrida de tratamento de superfície, o revestimento composto por Ni/Cr-Cr3C2 foram obtidos. Para todas as camadas criadas, as propriedades do material e a morfologia ou seja, composições de fases e o química, dureza e módulo de Young foram investigados. O trabalho apresenta o equipamento tecnológico original, a metodologia e os parâmetros tecnológicos para a criação do revestimento compósito Ni/Cr-Cr3C2.

Keywords

Electron beam evaporation; Hybrid surface treatment technology.

Tecnologia Híbrida de tratamento de superfície; Revestimentos de barreira térmica.