Study of low pressure cold sprayed Al+Al₂O₃+Zn coatings and the influence of the spraying parameters in coating properties

Abstract

Low Pressure Cold Spraying (LPCS) is a thermal spraying technique for applying highdensity coatings on almost any surface. The main features of the LPCS is that Air is used for the powder materials acceleration through a DeLaval Nozzle with a maximum operation temperature of 630 C in a pressure range of 5 to 9 atm. The powders used in LPCS are usually MMC (Metal Matrix Composite) blends using Alumina very often as the Ceramic part of the composition. The aim of this study is to investigate the effect of the stagnation spraying temperature on the coating properties produced with the Dymet 405 Low Pressure Cold Spraying system and Al+Al₂O₃+Zn powder blend. The coatings are submitted to analyses using a SEM microscope, Micro-Hardness testing and Adhesion-Cohesion measurements.Холодне напилення низького тиску (LPCS) - це метод термічного напилення для нанесення покриттів з високою щільністю на різноманітні поверхні. Основними особливостями LPCS є те, що для прискорення порошкових матеріалів через сопло Лаваля використовується повітря з максимальною робочою температурою 630°С в діапазоні тисків від 5 до 9 атм. Порошки, що використовуються в LPCS - це, як правило, металокомпозитні суміші, з використанням в основному алюмоокисів в якості керамічної частини складу. Метою даного дослідження є вивчення впливу стагнації температури напилення на властивості покриттів, нанесених з використанням установки холодного напилення низького тиску ДИМЕТ 405 і порошкової суміші Al+Al₂O₃+Zn. Аналіз покриттів виконано за допомогою мікроскопа SEM, випробувань мікротвердості і вимірювань адгезії-когезії.