@inproceedings{WinkelmannPokhmurskaLampkeetal., author = {Winkelmann, Ralf and Pokhmurska, Hanna and Lampke, Thomas and Pelz, Andreas and Pfeiffer, Frank}, title = {Study on abrasion wear resistance of arc sprayed iron based composite coatings with oxide ceramic particles}, series = {ITSC 2014 - International Thermal Spray Conference \& Exposition, Barcelona, 2014}, booktitle = {ITSC 2014 - International Thermal Spray Conference \& Exposition, Barcelona, 2014}, abstract = {In the present paper the results of the investigations on the improvement of the wettability between the oxide ceramic particles (SiO2 and AlZrO2) and the iron-based matrix are presented. As a possible way to overcome this problem, the deposition of thin metal bonding layer (for example, Ti) on the surface of the ceramic particles by means of PVD-method was suggested. For this purpose, novel technical solutions for deposition of the PVD-coating on the loose ceramic particles have been elaborated. The cored wires with the diameter of 1.6 mm in low alloyed steel sheath have been fabricated utilizing the PVD-coated hard particles as filling powders. Arc-spraying was carried out with the optimized spraying parameters. The microstructure and worn surface morphologies of the coatings were observed by means of optical and scanning electron microscopy. The coatings demonstrated the excellent abrasive wear resistance. Wear mechanisms have been discussed as well.}, language = {en} } @inproceedings{WinkelmannPokhmurska, author = {Winkelmann, Ralf and Pokhmurska, Hanna}, title = {Verschleißschutz durch Fe-basierte, partikelverst{\"a}rkte Schichten: Ceramic-Metal-Composite}, series = {10. Fachtagung Verschleißschutz von Bauteilen durch Auftragschweißen, Halle (Saale), 25. - 26. Juni 2014}, booktitle = {10. Fachtagung Verschleißschutz von Bauteilen durch Auftragschweißen, Halle (Saale), 25. - 26. Juni 2014}, publisher = {DVS-Verlag}, address = {D{\"u}sseldorf}, pages = {12 -- 17}, abstract = {Die effektive Nutzung nicht metallischer Hartstoffe als Verschleißschutzelemente in metallischen Matrices setzt eine ausreichend sichere Verbindung zwischen den Elementen und der Matrix voraus. Dies erfordert z. B. bei der Anwendung von Karbiden mit Bildungsenthalpien bis ca. 150 kJ/mol Maßnahmen, ihre Aufl{\"o}sung zu verhindern. Die Nutzung von WCx oder SiC stehen hierf{\"u}r beispielhaft. Anderseits existieren Hartstoffe mit sehr hohen Bildungsenthalpien, die in der thermischen Beschichtungstechnik, aufgrund ihrer ungen{\"u}genden Reaktivit{\"a}t mit der metallischen Matrix, nicht nutzbar sind. Beispiele hierf{\"u}r sind Oxide, wie das Al2O3 oder das ZrO2. Die Bildungsenthalpie dieser Stoffe liegt deutlich {\"u}ber denen der Karbide. Wird das Ziel einer sicheren Einbettung der nicht metallischen Hartstoffe in metallische Matrices definiert, ergibt sich die Aufgabe, die Technologie der Herstellung und die chemische Konfiguration der Matrix anzupassen sowie die Hartstoffe bzw. deren Randbereiche mit Elementen zu versehen, die sowohl mit dem Hartstoff als auch mit der Matrix reagieren. Dies wird bei Variation der chemischen Konfiguration und der thermischen Energiewirkung w{\"a}hrend der Schichtherstellung beispielhaft an Hand der Nutzung von d{\"u}nnen Ti-reichen Beschichtungen (PVD) auf nicht metallischen Hartstoffen gezeigt. Ein Maß f{\"u}r die Beurteilung ist die Haftung der nicht metallischen Hartstoffe in den Fe-basierten Schichten. Die sich ergebenden {\"U}bergangsschichten werden ebenso, wie die Ceramic-Metal-Composite-Schicht, metallografisch charakterisiert. Verschleißuntersuchungen komplettieren die Arbeiten mit dem Ziel, nicht metallische Hartstoffe der thermischen Beschichtungstechnik zug{\"a}nglich zu machen.}, language = {de} } @inproceedings{WinkelmannPokhmurska, author = {Winkelmann, Ralf and Pokhmurska, Hanna}, title = {Entwicklung und Bewertung verschleißbest{\"a}ndiger Fe-Al-x-Schichten}, series = {Tagungsband zum 17. Werkstofftechnischen Kolloquium in Chemnitz, 11. und 12. September 2014}, booktitle = {Tagungsband zum 17. Werkstofftechnischen Kolloquium in Chemnitz, 11. und 12. September 2014}, editor = {Wielage, Bernhard}, publisher = {TU Chemnitz, Fakult{\"a}t f{\"u}r Maschinenbau, Institut f{\"u}r Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnik}, address = {Chemnitz}, isbn = {978-3-00-046877-3}, pages = {63 -- 72}, abstract = {Die chemisch-metallurgische Konfiguration von Fe-Al-x-Verschleißschutzschichten wird mit dem Ziel variiert, bei thermisch abrasiver Strahlverschleißbeanspruchung hohe Widerst{\"a}nde zu erreichen. Es wird der Einfluss der Legierungselemente Si und Mg in der Spritzschicht untersucht und beurteilt. Diese Legierungselemente der Spritzdr{\"a}hte bedingen Ver{\"a}nderungen der Spritzparameter, beeinflussen die sich bildende Schicht und den Verschleißwiderstand. Werden die gespritzten Schichten vor der Verschleißpr{\"u}fung zus{\"a}tzlich thermisch behandelt, ergeben sich gegen{\"u}ber den unbehandelten Proben bei identischer abrasiver Beanspruchung deutliche Ver{\"a}nderungen des Verschleißwiderstandes. Die thermisch abrasive Verschleißbeanspruchung f{\"u}hrt ebenfalls zu Ver{\"a}nderungen der Schichteigenschaften. Diese werden durch H{\"a}rtewerte und Schichtdickenmessungen quantifiziert. Die gespritzten thermisch un- und nachbehandelten Schichten werden zur Bestimmung des Verschleißwiderstandes einem thermisch abrasiven Strahlverschleißtest unterzogen. Die Verschleißuntersuchungen erfolgen vergleichend. Ergebnisse metallografischer Untersuchungen gestatten die Beurteilung und Bewertung der registrierten Verschleißwiderst{\"a}nde.}, language = {de} } @inproceedings{WinkelmannPokhmurska, author = {Winkelmann, Ralf and Pokhmurska, Hanna}, title = {The protection against spray wear using pseudoalloys applied with the method of spraying}, series = {ITSC 2017 - International Thermal Spray Conference \& Exposition, D{\"u}sseldorf, Germany, 2017 Conference Abstracts}, booktitle = {ITSC 2017 - International Thermal Spray Conference \& Exposition, D{\"u}sseldorf, Germany, 2017 Conference Abstracts}, publisher = {DVS Media GmbH}, address = {D{\"u}sseldorf}, isbn = {978-3-96144-000-9}, pages = {9 -- 10}, abstract = {An important parameter that affects the protection from wear and tear, is the geometric structure of the abrasive causing the destruction. The equivalent diameter of the particles of the primary influence on protection from wear and tear must be greater than the width of the particle of the crushed abrasive. Here also belongs the requirement for the distribution of the particles inside the matrix was more uniform and dense. The use of solid materials gives this possibility only in the certain circumstances, therefore, it is necessary to use pseudoalloys. Pseudoalloys can be obtained by means of thermomechanical processing of the conventional layers deposited by means of spraying. The particles of the solid material charged with kinetic energy are applied to the heated layers, and they penetrate into inside. Under the influence of the heat energy inside the layers suitable for this, the additional reaction between the substrate and the layer takes place, thus improving the adhesion of the layers. The appropriate regulations were developed, and the reproducible stratification appeared caused by spraying, that is pseudoalloys. A positive consequence of the inclusion of the particles of a solid ceramic material into the spayed layer is the emergence of the current when compressed. The result of the research of the parameters are the optimal performance indexes, optimization criterion served as an indicator of the intensity of the wear. Manufactured pseudoalloys underwent checking in terms of spray wear. The study of spray wear was carried out at the temperatures up to 750 °C and speed load amounted to 37.5 m/s. The silica sand fractions + 150-212 μm was used as an abrasive. As the covering material the alloys based on aluminum were used. In the places of transition to the substrate the multiphase alloys of the system Fe-Al are formed. It is advisable to use layers with a high iron content to prevent the loose and destruction.}, language = {en} }