Microstructure and phase composition of the Ni-Si-B-Ag-based plasma spray deposit

Abstract

The aim of this work is to study the possibility of obtaining an amorphous-crystalline composite starting from Ni-Si-B-based powder grade 1559-40 and silver powder. The process of plasma spray deposition was performed on a water-cooled copper substrate. The cooling rate was assessed using a mid-wave infrared MWIR camera. The microstructure of the deposit was studied using scanning electron microscope SEM with an energy dispersive spectrometer EDS. Phase identification was performed using X-ray diffraction XRD. The studies confirmed an amorphous-crystalline microstructure of the deposits. The predominant constituent of the microstructure was amorphous regions enriched in Ni, Si, and B, while the other constituent was Ag-rich crystalline inclusions identified as a face-centered cubic fcc. Celem pracy było zbadanie możliwości uzyskania kompozytu amorficzno-krystalicznego przy wykorzystaniu proszku na osnowie niklu, krzemu i boru gatunku 1559-40 oraz proszku srebra. Proces natryskiwania plazmowego przeprowadzono na płytce miedzianej chłodzonej wodą. Szybkość chłodzenia oszacowano za pomocą kamery termowizyjnej pracującej w zakresie środkowej podczerwieni. Mikrostruktura stopu uzyskanego po natrysku była badana za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego SEM wyposażonego w spektrometr z dyspersją energii promieniowania rentgenowskiego. Identyfikację fazową przeprowadzono przy użyciu dyfrakcji rentgenowskiej XRD. Badania potwierdziły występowanie amorficzno-krystalicznej mikrostruktury w otrzymanych powłokach. Dominującym składnikiem mikrostruktury były obszary bogate w nikiel, krzem i bor, jednak obserwowano także krystaliczne wtrącenia srebra o strukturze regularnej ściennie centrowanej.