Published April 1, 2024 | Version v1
Publication Metadata-only

Cavitation resistance of FeMnCrSi coatings processed by different thermal spray processes

Creators

  • 1. Universitat de Barcelona
  • 2. Universidade Tecnológica Federal do Paraná
  • 3. Stony Brook University
  • 4. State University of New York

Description

Cavitation-resistant FeMnCrSi coatings were developed in the past years as a cost-effective alternative to Co-containing alloys to increase the lifespan of hydraulic machinery. The effect of different chemical compositions, surface finishing, and post-processing treatments was investigated for various processing techniques, namely: Arc Spraying Process (ASP), High-Velocity Oxy-Fuel (HVOF), High-Velocity Air-Fuel (HVAF), Plasma Transferred Arc (PTA), and Cold Gas Spray (CGS). This works consists of a compilation and review of original and literature results, and discusses the microstructure changes imparted by each type of processing and their impact on the coating properties and cavitation resistance. Low heat input high-velocity processes (HVOF, HVAF, CGS) developed a reduced degree of oxidation and porosity, accounting for a cavitation resistance higher than that of the coatings that ASP processed. In addition, ASP coatings showed reduced cohesive strength, with the oxidized inter-splat interface being a preferential site for crack propagation.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تم تطوير طلاءات FeMnCrSi المقاومة للتجويف في السنوات الماضية كبديل فعال من حيث التكلفة للسبائك التي تحتوي على سبائك لزيادة عمر الآلات الهيدروليكية. تم فحص تأثير التركيبات الكيميائية المختلفة، والتشطيب السطحي، ومعالجات ما بعد المعالجة لمختلف تقنيات المعالجة، وهي: عملية رش القوس (ASP)، والوقود الأكسجين عالي السرعة (HVOF)، والوقود الهوائي عالي السرعة (HVAF)، والقوس المنقول بالبلازما (PTA)، ورذاذ الغاز البارد (CGS). يتكون هذا العمل من تجميع ومراجعة النتائج الأصلية والأدبية، ويناقش تغييرات البنية المجهرية التي يضفيها كل نوع من أنواع المعالجة وتأثيرها على خصائص الطلاء ومقاومة التجويف. طورت عمليات المدخلات الحرارية المنخفضة عالية السرعة (HVOF، HVAF، CGS) درجة منخفضة من الأكسدة والمسامية، مما يمثل مقاومة تجويف أعلى من تلك الخاصة بالطلاءات التي عالجتها ASP. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت الطلاءات ASP انخفاض قوة التماسك، مع كون الواجهة البينية المؤكسدة موقعًا تفضيليًا لانتشار الشقوق.

Translated Description (French)

Les revêtements FeMnCrSi résistants à la cavitation ont été développés ces dernières années comme une alternative rentable aux alliages contenant du Co pour augmenter la durée de vie des machines hydrauliques. L'effet de différentes compositions chimiques, de la finition de surface et des traitements de post-traitement a été étudié pour diverses techniques de traitement, à savoir : le procédé de pulvérisation à l'arc (ASP), l'oxycombustible à haute vitesse (HVOF), l'aircombustible à haute vitesse (HVAF), l'arc transféré au plasma (PTA) et la pulvérisation de gaz froid (CGS). Ce travail consiste en une compilation et une revue des résultats originaux et de la littérature, et discute des changements de microstructure conférés par chaque type de traitement et de leur impact sur les propriétés du revêtement et la résistance à la cavitation. Les procédés à faible apport de chaleur et à grande vitesse (HVOF, HVAF, CGS) ont développé un degré réduit d'oxydation et de porosité, ce qui explique une résistance à la cavitation supérieure à celle des revêtements traités par ASP. En outre, les revêtements ASP ont montré une résistance à la cohésion réduite, l'interface interplaques oxydée étant un site préférentiel pour la propagation des fissures.

Translated Description (Spanish)

Los recubrimientos de FeMnCrSi resistentes a la cavitación se desarrollaron en los últimos años como una alternativa rentable a las aleaciones que contienen Co para aumentar la vida útil de la maquinaria hidráulica. Se investigó el efecto de diferentes composiciones químicas, acabado de superficies y tratamientos posteriores al procesamiento para diversas técnicas de procesamiento, a saber: proceso de pulverización por arco (ASP), oxicombustible de alta velocidad (HVOF), aire-combustible de alta velocidad (HVAF), arco transferido por plasma (PTA) y pulverización de gas frío (CGS). Este trabajo consiste en una recopilación y revisión de los resultados originales y de la literatura, y discute los cambios de microestructura impartidos por cada tipo de procesamiento y su impacto en las propiedades del recubrimiento y la resistencia a la cavitación. Los procesos de baja entrada de calor y alta velocidad (HVOF, HVAF, CGS) desarrollaron un grado reducido de oxidación y porosidad, lo que explica una resistencia a la cavitación mayor que la de los recubrimientos que procesó ASP. Además, los recubrimientos de ASP mostraron una resistencia cohesiva reducida, siendo la interfaz oxidada entre placas un sitio preferencial para la propagación de grietas.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
مقاومة التجويف لطلاء FeMnCrSi المعالج بواسطة عمليات الرش الحراري المختلفة
Translated title (French)
Résistance à la cavitation des revêtements FeMnCrSi traités par différents procédés de pulvérisation thermique
Translated title (Spanish)
Resistencia a la cavitación de recubrimientos de FeMnCrSi procesados por diferentes procesos de pulverización térmica

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4389688213
DOI
10.1016/j.hybadv.2023.100125

Is supplement to
https://openalex.org/W67232056 (Other)
https://openalex.org/W4319980365 (Other)
https://openalex.org/W4205230296 (Other)
https://openalex.org/W3139222168 (Other)
https://openalex.org/W310668024 (Other)
https://openalex.org/W2034061762 (Other)
https://openalex.org/W199292434 (Other)
https://openalex.org/W1981489381 (Other)
https://openalex.org/W1694037587 (Other)
https://openalex.org/W1502076919 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil

References

  • https://openalex.org/W1542086416
  • https://openalex.org/W1590932878
  • https://openalex.org/W1835935525
  • https://openalex.org/W1942442486
  • https://openalex.org/W1970046144
  • https://openalex.org/W1971333852
  • https://openalex.org/W1973039813
  • https://openalex.org/W1973340609
  • https://openalex.org/W1975152820
  • https://openalex.org/W1975624481
  • https://openalex.org/W1983063502
  • https://openalex.org/W1986570584
  • https://openalex.org/W1988584519
  • https://openalex.org/W1989051963
  • https://openalex.org/W1993102115
  • https://openalex.org/W1993506931
  • https://openalex.org/W1994175435
  • https://openalex.org/W1997932236
  • https://openalex.org/W1999420653
  • https://openalex.org/W2000245310
  • https://openalex.org/W2000645766
  • https://openalex.org/W2001153595
  • https://openalex.org/W2002872884
  • https://openalex.org/W2005198190
  • https://openalex.org/W2005372782
  • https://openalex.org/W2006727821
  • https://openalex.org/W2006757077
  • https://openalex.org/W2008983532
  • https://openalex.org/W2010178671
  • https://openalex.org/W2010445709
  • https://openalex.org/W2010910789
  • https://openalex.org/W2014092001
  • https://openalex.org/W2017061536
  • https://openalex.org/W2017961952
  • https://openalex.org/W2023438674
  • https://openalex.org/W2027315717
  • https://openalex.org/W2027407083
  • https://openalex.org/W2029214640
  • https://openalex.org/W2033800843
  • https://openalex.org/W2035004647
  • https://openalex.org/W2036039583
  • https://openalex.org/W2038768764
  • https://openalex.org/W2039550498
  • https://openalex.org/W2040096310
  • https://openalex.org/W2041454915
  • https://openalex.org/W2042443113
  • https://openalex.org/W2045828960
  • https://openalex.org/W2050916750
  • https://openalex.org/W2053055789
  • https://openalex.org/W2055664363
  • https://openalex.org/W2064146476
  • https://openalex.org/W2072484935
  • https://openalex.org/W2072553534
  • https://openalex.org/W2073910613
  • https://openalex.org/W2081232335
  • https://openalex.org/W2083916703
  • https://openalex.org/W2084502527
  • https://openalex.org/W2085049939
  • https://openalex.org/W2086796692
  • https://openalex.org/W2087095817
  • https://openalex.org/W2087250542
  • https://openalex.org/W2088224195
  • https://openalex.org/W2089266397
  • https://openalex.org/W2116386170
  • https://openalex.org/W2133251753
  • https://openalex.org/W2161844751
  • https://openalex.org/W2178020079
  • https://openalex.org/W2182912636
  • https://openalex.org/W2222371464
  • https://openalex.org/W2277734778
  • https://openalex.org/W2488774528
  • https://openalex.org/W2622965600
  • https://openalex.org/W2742110442
  • https://openalex.org/W2755130923
  • https://openalex.org/W2757018963
  • https://openalex.org/W2757615687
  • https://openalex.org/W2769571632
  • https://openalex.org/W2780613224
  • https://openalex.org/W2790101758
  • https://openalex.org/W2791055922
  • https://openalex.org/W2791090535
  • https://openalex.org/W2791109495
  • https://openalex.org/W2791917376
  • https://openalex.org/W2899071416
  • https://openalex.org/W2901457692
  • https://openalex.org/W2905307530
  • https://openalex.org/W2919830978
  • https://openalex.org/W2940268752
  • https://openalex.org/W2945032431
  • https://openalex.org/W2948575258
  • https://openalex.org/W2954508842
  • https://openalex.org/W2954609723
  • https://openalex.org/W2971396880
  • https://openalex.org/W2972481308
  • https://openalex.org/W2979085846
  • https://openalex.org/W2999371136
  • https://openalex.org/W3003010296
  • https://openalex.org/W3010333248
  • https://openalex.org/W3013381940
  • https://openalex.org/W3014832317
  • https://openalex.org/W3015230818
  • https://openalex.org/W3018090754
  • https://openalex.org/W3029959817
  • https://openalex.org/W3042699677
  • https://openalex.org/W3043718092
  • https://openalex.org/W3044638821
  • https://openalex.org/W3080429438
  • https://openalex.org/W3083510584
  • https://openalex.org/W3089105317
  • https://openalex.org/W3097015664
  • https://openalex.org/W3117598226
  • https://openalex.org/W3124380169
  • https://openalex.org/W3125091351
  • https://openalex.org/W3125183611
  • https://openalex.org/W3126405656
  • https://openalex.org/W3136423544
  • https://openalex.org/W3152018136
  • https://openalex.org/W3152913527
  • https://openalex.org/W3158155571
  • https://openalex.org/W3158968919
  • https://openalex.org/W3159720216
  • https://openalex.org/W3160856016
  • https://openalex.org/W3165005650
  • https://openalex.org/W3170083825
  • https://openalex.org/W3171980051
  • https://openalex.org/W3188388347
  • https://openalex.org/W3204738880
  • https://openalex.org/W3206197394
  • https://openalex.org/W3208645855
  • https://openalex.org/W3212419517
  • https://openalex.org/W4200281008
  • https://openalex.org/W4220853586
  • https://openalex.org/W4224291634
  • https://openalex.org/W4224998066
  • https://openalex.org/W4225117234
  • https://openalex.org/W4225248478
  • https://openalex.org/W4231183708
  • https://openalex.org/W4237075706
  • https://openalex.org/W4282041364
  • https://openalex.org/W4317885448
  • https://openalex.org/W47923798