Vnitřní pnutí v plazmových nástřicích
ID projektu:GA106/97/0775
Poskytovatel:Grantová agentura České republiky
Období:01.01.1997 - 31.12.1999
Příjemce - koordinátorÚstav fyziky plazmatu AV ČR, v. v. i., Praha
Hlavní řešitel:Ing. Jiří Dubský, CSc.
Spolupříjemce / hl. řešitel(é):Ústav jaderné fyziky AV ČR, v. v. i. -- RNDr. Miroslav Vrána, CSc.
Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská, České vysoké učení technické, Praha -- Prof. RNDr. Ivo Kraus, DrSc.
Spoluřešitelé z ÚFPP. Chráska, J. Písačka, P. Ctibor

Cíle projektu: Během plazmového stříkání vznikají v nanášených vrstvách pnutí jako důsledek velmi rychlých procesů probíhajících po prudkém dopadu roztavených částic na chladnou podložku, tj. při procesech roztékání a tuhnutí. Pnutí v nanesených materiálech budou stanovena z deformace krystalové mřížky pomocí rtg. difrakce. Vzhledem k nízké penetrační schopnosti rtg záření, která dovoluje měřit do hloubky pouze jednotek, max. desítek um, budou měření porovnána s metodou difrakce neutronů, které mají u sledovaných materiálů prakticky neomezenou penetrační schopnost. Neutronová difrakce umožní sledovat gradient vnitřních pnutí od povrchu směrem k rozhraní povlak/podložka. Bude provedena korelace úrovně vnitřních pnutí s vnitřní stavbou těchto vrstev. Zároveň tím bude verifikována reálnost získaných výsledků měření, které dávají použité metody při posuzování složité struktury plazmově stříkaných vrstev. Bude sledován vliv technologických parametrů plazmového stříkání na změny vnitřní napjatosti stříkaných vrstev. Cílem

Dosažené výsledky: Cílem projektu bylo stanovit vnitøní napìtí v plazmovì nanesených vrstvách a samonosných dílech z pøevážnì keramických materiálù. Byla nalezena závislost tìchto napìtí jak na použitém nanášeném materiálu, tak i na materiálu podložky. Zároveò byla nalezena závislost vnitøních napìtí na zvolených metodách plazmového nanášení a na jejich technologických parametrech. Získávané výsledky byly prezentovány v mezinárodních èasopisech, nebo na prestižních konferencích zabývajících se tematikou buï plazmového støíkání, nebo analýzou a mìøením napìtí. Oproti pùvodnímu plánu bylo øešení rozšíøeno o sledování vlivu vneseného pøídavného napìtí ohybem na výsledné napìtí a na zmìny v modulu pružnosti vrstvy. Bylo experimentálnì potvrzeno, že pøi zvyšování tlakových napìtí dochází k postupnému uzavírání pøítomných trhlin a ke zvyšování modulu pružnosti v pøíslušných smìrech. Výsledky jsou využitelné na jedné stranì pøi volbì vhodné metody pro mìøení zbytkových napìtí a pøi jejich hodnocení. Dále je možné použít výsledky pøi volbì materiálu a technologie nanášení.

Související výsledky:

Vrána M., Mikula P., Lukáš P., Dubský J., Wagner V.: New Developments in Instrumentation for Strain Scanning in NPI Řež. Materials Science Forum 321/324 (2000) 338-344.

Dubský J., Kolman B., Vyšohlíd M.: Residual stresses and yuong-modulus of alumina and chromia plasma sprayed deposits. Conference Proceedings:United Thermal Spray Conference UTSC 99. Düsseldorf : Verlag für Schweiáen und Verwande Veflahren, D.V.SVerlag, 1999 - (Lugscheider, E.; Kammer, P.) s. 659-663. ISBN 3-87155-653-x.
[UTSC '99 United Thermal Spray Conference. Düsseldorf (DE), 17.03.1999-19.03.1999]

Dubský J., Kolman B., Ctibor P., Kroupa F., Ilavský J.: Structure and residual stresses in thermally sprayed steel coatings. 0-87849-833-8. In: Functionally graded materials 1998. Zuerich : ttp Trans Tech Publications ltd, 1999 - (Kaysser, W.) s. 232-237. - (Materials Science Forum.. vol.308-311(1999)).
[International Symposium on Functionally Graded Materials /5./. Dresden (DE), 26.10.1998-29.10.1998]

Kantor P., Siegl J., Neufuss K., Dubský J.: Unavové zkoušky těles s různými typy nástřiků. Metal 99 - 8. mezinárodní metalurgický veletrh a symposium. Ostrava : TANGER, s.r.o., Ostrava, 1999. s. 250-256. ISBN 80-85988-37-2.
[METAL 99 - mezinárodní metalurgický veletrh a symposium /8./. Ostrava (CZ), 11.05.1999-13.05.1999]

Matějíček J., Sampath S., Dubský J.: X-ray Residual Stress Measurements in Metallic and Ceramic Plasma Sprayed Coatings. Journal of Thermal Spray Technology 7 [4] (1998) 489-496.

Dubský J., Kolman B., Neufuss K.: Phase Composition Changes in Annealed Plasma-Sprayed Zircon-Alumina Coatings. Thermal Spray:A United Forum for Scientific and Technological Advances. Materials Park, OH : ASM International, 1998 - (Berndt, C.) s. 473-476. ISBN 0-87170-618-0.
[United Thermal Spray Conference/1./. Indianapolis (US), 15.09.1997-18.09.1997]

Dubský J., Kolman B., Buchal A.: Phase Composition changes in plasma sprayed zircon-alumina Tubes. Thermal Spray, Meeting the Challanges of the 21st Century. Materials Park, OH : ASM International, 1998 - (Coddet, C.) s. 1613-1616. ISBN 0-87170-659-8.
[International Thermal Spray Conference /15./. Nice (FR), 25.05.1998-29.05.1998]

Dubský J., Kolman B., Ctibor P., Kroupa F.: Pnutí v ocelových nastřicích. Acta Mechanica Slovaka 2 [-] (1998) 183-188.

Matějíček J., Sampath S., Dubský J.: Residual Stress Measurement in Plasma Sprayed Coatings by x-Ray Diffraction. Thermal Spray: A United Forum for Scientific and Technological Advances. Materials Park, OH : ASM International, 1998 - (Berndt, C.) s. 855-860. ISBN 0-87170-618-0.
[United Thermal Spray Conference /1./. Indianapolis (US), 15.09.1997-18.09.1997]