Tailored Surfaces by Means of Thermal Spraying and Post-Treatment

Abstract:

A brief overview of existing methods of post-treatment of thermally sprayed coatings is given and the influence of mechanical and chemical as well as high-energy beam post-treatment methods on the coating microstructure formation and some exploitation properties is described. As a special example, the modification of thermally sprayed coatings on magnesium alloys using electron and laser beams and high-density irradiation of an infra-red beamer for the improvement of wear and corrosion resistance is presented.

• Periodical: Key Engineering Materials (Volume 384)
• Pages: 99-116
• DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.384.99
• Online since: June 2008
• Authors: Bernhard Wielage, Thomas Grund, Hanna Pokhmurska, Christian Rupprecht, Thomas Lampke
• Keywords: Coating, Corrosion Resistance, Functional Property, Microstructure, Post-Treatment, Thermal Spraying, Wear Resistance

References

[1] Lugscheider, E. (Hrsg. ): Handbuch der thermischen Spritztechnik: Technologien - Werkstoffe - Fertigung; Fachbuchreihe Schweißtechnik, Bd. 139, Verl. für Schweißen und verwandte Verfahren, DVS-Verl., Düsseldorf, (2002).

DOI: 10.1002/maco.19950460913

[2] DIN EN ISO 14924: 2005-11: Thermisches Spritzen -Nachbehandlung und Nachbearbeitung von thermisch gespritzten Schichten; Deutsche Fassung EN ISO 14924: 2005, DIN Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin, (2005).

DOI: 10.31030/9515731

[3] DIN EN ISO 14920: Spritzen und einschmelzen thermisch gespritzter Schichten von selbstfließenden Legierungen; Deutsche Fassung EN ISO 14920: 1999, DIN Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin, (1999).

DOI: 10.31030/3387728

[4] Ahmaniemi, S., Tuominen, J., Vuoristo, P., Mäntylä T.: Comparative Study of Different Sealing Methods for Thick Thermal Barrier Coatings. Proceedings of the Int. Thermal Spray Conference ITSC (2001).

DOI: 10.31399/asm.cp.itsc2001p0157

[5] Prawara, B., Yara, H., Miyagi, Y. and Fukushima, T.: Spark plasma sintering as a post-spray treatment for thermally-sprayed coatings. Surface and Coatings Technology, Volume 162, Issues 2-3, 20 January 2003, pp.234-241.

DOI: 10.1016/s0257-8972(02)00564-9

[6] VDI-Lexikon Werkstofftechnik; VDI-Verlag Düsseldorf, (1992).

[7] Sokolawa, T.W. u. a.: Ergebnisse zum Versiegeln plasmagespritzter Schichten; Schweißtechnik, 33, 1983, pp.394-396.

[8] Vippola M., Ahmaniemi S., Vuoristo P., Lepistö T., and Mäntylä T. Analytical transmission electron microscopy of phosphate sealed plasma sprayed oxide Coatings; Proceedings der Int. Thermal Spray Conference ITSC (2002).

DOI: 10.31399/asm.cp.itsc2002p0755

[9] Malessa M., Schütze M. Entwicklung neuartiger Schutzschichtsysteme für extrem korrosive Hochtemperaturumgebungen. AiF Projekt, Laufzeit: 01. 11. 2004-31. 10. (2006).

[10] Ohmori, A. u. a.: Improvement of Plasma-Sprayed Ceramic Coating Properties by Heat Treatment with Liquid Mn; 7. Nationale Konferenz Thermisches Spritzen, Boston, 1994, pp.543-548.

[11] Suminov i.V., Epelfeld A.V., Ludin V.B., Krit B.L., Borisov A.M. Microarc Oxidation of Sprayed Coatings, In book: Microarc Oxidation, Ed. by T.A. Karaseva, Publisher Ekomet, Moscow, 2005, pp.267-213.

[12] Pokhmurskii V., Nykyforchyn G., Student M., Klapkiv M., Pokhmurska H., Wielage B., Grund T., A. Wank. Plasma electrolytic oxidation of arc sprayed aluminium coatings. Journal of Thermal Spray Technology, Volume 16(5-6) Mid-December 2007, pp.998-1004.

DOI: 10.1007/s11666-007-9104-x

[13] Aichele, G: Neue Entwicklungen in der Schweißtechnik der Leichtmetalle, Teil II, Aluminium 77 (2001) Heft 7/8, pp.575-584.

[14] Zenker, R.: Surface treatment by electron beam (state of the art), 11th Congress Int. Fed. Heat Treatm. Surf. Eng., 4th ASM Heat Treatm. Surf. Eng. Conf. (1998), pp.311-320.

[15] Matthes, K. -J., G. Kolbe, B. Wielage, A. Wank, et al.: Laserdispergieren von Titanlegierungen zur Herstellung boridverstärkter hoch verschleißfester Ober¬flächen, Schweissen und Schneiden 55 (2003), Nr. 11, pp.610-615.

[16] Wielage, B., H. Podlesak, A. Wank, K. -J. Matthes, et al.: Protection of titanium alloy surfaces by thermal spraying and laser treat¬ment, Proc. ITSC 2003, Orlando, FL, USA, May 5th - 8th 2003, ASM International, pp.175-182.

DOI: 10.31399/asm.cp.itsc2003p0175

[17] Pokhmurska, H.; Wielage, B.; Lampke, T.; Zacher, M.; Fischer, U.; Kwiatkowski, L.; Grobelny, M.: Galvanisches Verzinken von Magnesiumlegierungen, Schriftenreihe Werkst. und Werkstofftechnische Anwend., 24 (2006) pp.477-482.

DOI: 10.1002/mawe.200600102

[18] Bach, Fr. -W.; Möhwald, K.; Engl, L.; Labod, B.; Lugscheider, E.; Parco, M.: Thermisch gespritzte Schichtsysteme zur Erhöhung des Verschleißund Korrosionsschutzes von Magnesiumbasis- Legierungen. Schriftenreihe Werkstoffe und Werkstofftechnische Anwendungen, 18 (2004).

[19] Grund T., Wielage B., Pokhmurska H., Rupprecht C., Ahrens S. Post treatment of thermal spray coatings to increase their functionality (Nachbehandlung thermisch gespritzter Schichten zur Erhöhung des Funktionalität)/Proceedings of the 7 th Woerlitzer Workshop on Functional Coatings, Woerlitz, 13 Juli 2006. - 7 p.

DOI: 10.31399/asm.cp.itsc1999p0223

[20] Wank, A., B. Wielage: High energy ball milling - a promising route for production of tailored thermal spray consumables, Proc. Conf. Modern wear and corrosion resistant coatings obtained by thermal spraying, Warsaw, PL, November 20 th - 21st 2003, pp.83-92.