Elastická izotropie nástřiků studenou kinetizací

Elastic Isotropy of Cold Sprayed Coatings

článek ve sborníku ve WoS nebo Scopus

en

Resonant ultrasound spectroscopy (RUS) was applied to analyze the elastic anisotropy of thick Cu, Al, Ti, and Ni coatings prepared by cold-spraying, and to determine the respective elastic moduli. The results show that for all studied materials the coatings exhibit only negligible deviations from perfect isotropy. Moreover, especially for the Cu and Al coatings the obtained elastic constants (Young's modulus, shear modulus and bulk modulus) are comparable with those of the same material in polycrystalline bulk. Significant differences in the internal friction parameters of the individual coatings were recorded and were shown to be correlated with the respective elastic stiffnesses. Based on the results, strain accommodation mechanism of cold spray deposits is further suggested in the paper.

Rezonanční ultrazvuková spektroskopie (RUS) byla použita k analýze elastické anizotropie tlustých Cu, Al, Ti a Ni nástřiků připravených metodou studené kinetizace a ke stanovení příslušných elastických modulů. Z výsledků je patrné, že všechny studované materiály vykazují pouze minimální odchylky od dokonalé izotropie. Bylo zjištěno (zejména pro materiály Cu, Al), že hodnoty měřených elastických konstant (Youngův modul, smykový modul a modul objemové pružnosti) jsou srovnatelné s hodnotami polykrystalických objemových materiálů. Ve studii byly dále zjištěny a stanoveny významné rozdíly v parametrech vnitřního tření sledovaných nástřiků a bylo ukázáno, že tyto jsou úzce spjaty s odpovídajícími elastickými tuhostmi. Na základě výsledků byl v práci navržen deformační mechanismus nástřiků studenou kinetizací.

Resonant ultrasound spectroscopy (RUS) was applied to analyze the elastic anisotropy of thick Cu, Al, Ti, and Ni coatings prepared by cold-spraying, and to determine the respective elastic moduli. The results show that for all studied materials the coatings exhibit only negligible deviations from perfect isotropy. Moreover, especially for the Cu and Al coatings the obtained elastic constants (Young's modulus, shear modulus and bulk modulus) are comparable with those of the same material in polycrystalline bulk. Significant differences in the internal friction parameters of the individual coatings were recorded and were shown to be correlated with the respective elastic stiffnesses. Based on the results, strain accommodation mechanism of cold spray deposits is further suggested in the paper.

kinetické nanášení; CGDS; elastické vlastnosti; kovy a slitiny; depozice; rezonanční ultrazvuková spektroskopie

Kinetic spray; CGDS; Elastic properties; Metals and alloys; Deposition; Resonant Ultrasound Spectroscopy

2015

13.05.2015

ASM International

Long Beach, USA

978-1-62708-093-4

International Thermal Spray Conference 2015 Proceedings

353–356

4