Processing of industrial waste by plasma-chemical method

In this paper, the results of the processing of magnesium fluoride by plasma-chemical method to obtain periclase and a solution of hydrogen fluoride (hydrofluoric acid) were presented. For the industrial implementation of plasma technologies, it is necessary to study the main parameters of plasma processes for obtaining reducing gases and processing metal oxides with them, to solve the issues of their hardware design, to increase the service life of plasma torches for their use in continuous metallurgical processes. The purpose of this work was to determine the conditions for the plasma-chemical process of processing magnesium fluoride. Thermal analysis of magnesium fluoride on a TGA/DSC2 thermogravimetric analyzer was performed. Thermogravimetric analysis showed that in the temperature range under consideration the process is endothermic, and at a temperature of ~1280°C a phase transition of the 1st kind is observed due to the melting of magnesium fluoride. The fractional composition of MgF2 and MgO powders was studied using the Analysette-22 Nanotech laser diffraction analyzer. The results of the evaluation of the fractional composition of powders have a significant difference. At the same time, the convergence of the data obtained using laser diffraction and electron microscopy methods was found

Electrolytic plasma processing for plating coatings and treating metals and alloys

A review of the methods of electrochemical treatment classified as plasma electrolysis is given. Special attention is paid to the physicochemical processes that proceed in electrolytes and the techniques of surface modification and application of protective coatings. The results of investigation of such coatings and surfaces upon electrolytic plasma processing illustrate the efficiency and effectiveness of the method. Being an efficient technique of the surface treatment, which involves both the surface cleaning and plating the coating, the plasma electrolytic method is being rapidly developed and adapted for commercial use at present

Effect of the PEN/C surface layer modification on the microstructure, mechanical and tribological properties of the 30CrMnSiA mild-carbon steel

As a result of plasma-electrolytic nitrocarburizing 30CrMnSiA carbon steel (ferrite-perlite grade), there was a change in the elemental and phase composition, as well as the surface layer microstructure (40 ÷ 45 microns thick from the surface). A formation of Me23(CN)6 carbonitrides, FeN nitrides, Fe3C - (Fe, Cr)3C carbides and an increase in dislocation density within –phase (tempered martensite crystallites), high-temperature lamellar martensite were observed. As a result of PEN / C exposure for 7min. At 750 ◦C there is a reduction of friction coefficient and wear rate, what is connected with finely dispersed secondary phases FeN, (Fe, Cr)3C, Me23(C, N)6 formation. Thus, there is an 2,5 ÷ 3,3 times increase in hardness of 30CrMnSiA carbon steel samples

Исследование влияния параметров осаждения на структуру и физико-химические свойства защитных покрытий из Al2O3

Три серии образцов покрытий Al2O3 были получены методом микродугового оксидирования при различных условиях осаждения. Они были исследованы с помощью SEM-микроскопии с EDXS, RBS и рентгенофазового анализа XRD. Дефекты и поры в покрытии были исследованы методом позитронной аннигиляционной спектроскопии (PALS) при комнатной температуре, без вакуума. В процессе исследования не обнаружено образование нанометровых пор. Показано, что, меняя условия электролитно-плазменной обработки, можно изменять концентрацию и соотношение разного типа вакансионных дефектов в покрытии из Al2O3. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3392

Properties of hybrid TiN/Al₂O₃ coatings using electron beam melting

New experimental results on studies of the structure, element and phase composition of hybrid coatings deposited on a substrate of stainless steel AISI 321 are presented using combined application of several methods of coating deposition (plasma-detonation and vacuum arc ones) with subsequent surface treatment by a high-current electron beam (HCEB). We found that an increase in the energy density enhanced the processes of mass-transfer and allowed one to produce denser powder coatings. We demonstrated the results of corrosion tests for TiN/Al₂O₃ coatings in their initial state and after electron-beam modification of their surfaces. We obtained an essential increase in the hybrid coating resistance to corrosion in 0.5 M solution of H₂SO₄ after electron beam treatment.Представлено нові експериментальні результати досліджень фазового складу гібридних покриттів TiN/Al₂O₃, осаджених на підкладинку з нержавіючої сталі типу AISI 321 комбінованим способом. Показано, що в процесі кристалізації порошку Al₂O₃ на підкладинці формуються зародки його γ-фази і метастабільних модифікацій. Вакуумно-дугове осадження нітриду титана на підшар Сr або порошку корунду дозволяє сформувати плівку, матриця якої складається з ГЦК-TiN з домішкою його тетрагональної модифікації ε-TiN. Знайдено режими оплавлення поверхні низькоенергетичним потужнострумовим електронним пучком (НСЕП), що дозволяють активувати ряд поліморфних перетворень типу γ-, β-, δ-, θ → α-Al₂O₃ і ε-TiN → TiN і сформувати покриття з α-фази корунду і кубічної модифікації TiN.Представлены новые экспериментальные результаты исследований фазового состава гибридных покрытий TiN/Al₂O₃, осажденных на подложку из нержавеющей стали типа AISI 321 комбинированным способом. Показано, что в процессе кристаллизации порошка Al₂O₃ на подложке формируются зародыши его γ-фазы и метастабильных модификаций. Вакуумно-дуговое осаждение нитрида титана на подслой Сr или порошка корунда позволяет сформировать пленку, матрица которой состоит из ГЦК-TiN с примесью его тетрагональной модификации ε-TiN. Найдены режимы оплавления поверхности низкоэнергетическим сильноточным электронным пучком (НСЭП), позволяющие активировать ряд полиморфных превращений типа γ-, β-, δ-, θ → α-Al₂O₃ и ε-TiN → TiN и сформировать покрытие из α-фазы корунда и кубической модификации TiN

Properties of hybrid TiN/Al₂O₃ coatings using electron beam melting

New experimental results on studies of the structure, element and phase composition of hybrid coatings deposited on a substrate of stainless steel AISI 321 are presented using combined application of several methods of coating deposition (plasma-detonation and vacuum arc ones) with subsequent surface treatment by a high-current electron beam (HCEB). We found that an increase in the energy density enhanced the processes of mass-transfer and allowed one to produce denser powder coatings. We demonstrated the results of corrosion tests for TiN/Al₂O₃ coatings in their initial state and after electron-beam modification of their surfaces. We obtained an essential increase in the hybrid coating resistance to corrosion in 0.5 M solution of H₂SO₄ after electron beam treatment.Представлено нові експериментальні результати досліджень фазового складу гібридних покриттів TiN/Al₂O₃ , осаджених на підкладинку з нержавіючої сталі типу AISI 321 комбінованим способом. Показано, що в процесі кристалізації порошку Al₂O₃ на підкладинці формуються зародки його γ-фази і метастабільних модифікацій. Вакуумнодугове осадження нітриду титана на підшар Сr або порошку корунду дозволяє сформувати плівку, матриця якої складається з ГЦК-TiN з домішкою його тетрагональної модифікації ε-TiN. Знайдено режими оплавлення поверхні низькоенергетичним потужнострумовим електронним пучком (НСЕП), що дозволяють активувати ряд поліморфних перетворень типу γ-, β-, δ-, θ → α-Al₂O₃ і ε-TiN → TiN і сформувати покриття з α-фази корунду і кубічної модифікації TiN.Представлены новые экспериментальные результаты исследований фазового состава гибридных покрытий TiN/Al₂O₃ , осажденных на подложку из нержавеющей стали типа AISI 321 комбинированным способом. Показано, что в процессе кристаллизации порошка Al₂O₃ на подложке формируются зародыши его γ-фазы и метастабильных модификаций. Вакуумно-дуговое осаждение нитрида титана на подслой Сr или порошка корунда позволяет сформировать пленку, матрица которой состоит из ГЦК-TiN с примесью его тетрагональной модификации ε-TiN. Найдены режимы оплавления поверхности низкоэнергетическим сильноточным электронным пучком (НСЭП), позволяющие активировать ряд полиморфных превращений типа γ-, β-, δ-, θ → α-Al₂O₃ и ε-TiN → TiN и сформировать покрытие из α-фазы корунда и кубической модификации TiN