Oxidation Resistance of Alcrn Coating Deposited on Ti-46Al-7Nb-0.7Cr-0.1Si-0.2Ni Alloy

• Autorzy: Małecka J.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2014-0102

Warianty tytułu

PL

Odporność na utlenianie powłoki AlCrN naniesionej na stop Ti-46Al-7Nb-0,7Cr-0,1Si-0,2Ni

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This article presents the results of research on resistance to isothermal oxidation of Ti-46Al-7Nb-0,7Cr-0,1Si-0,2Ni alloy with AlCrN layer applied. The reference material was a Ti-46Al-7Nb-0,7Cr-0,1Si-0,2Ni alloy in initial state without any coating deposited. The protective coating was deposited by PVD process. Attempts at isothermal oxidation in air were performed at 900 and 950°C during 250h. Measurements of the samples’ mass were taken with the accuracy of 10^-4 g. An analysis of the obtained results was made: chemical composition analysis, phase analysis of the deposited coating and chemical composition analysis of the alloy surface with the coating deposited after oxidation tests. In the case of the oxidation of alloy in initial state, pronouncedly higher mass gain and ”deferred” scale chipping was noticed. The deposited AlCrN coating significantly reduces spalling processes and makes for lesser mass gain of the oxidized alloy.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań odporności na utlenianie izotermiczne stopu Ti-46Al-7Nb-0.7Cr-0.1 Si-0.2Ni z naniesioną powloką AICrN. Materiałem referencyjnym był stop Ti-46Al-7Nb-0.7Cr-0.1 Si-0.2Ni w stanie wyjściowym, bez naniesionej powłoki. Powłoka ochronna naniesiona została w procesie PVD. Próby izotermicznego utleniania w powietrzu przeprowadzono w temperaturze 900 i 950°C w czasie 250h. Pomiary masy próbek przeprowadzane były z dokładnością 10^-4 g. Dokonano analizy uzyskanych wyników: składu chemicznego i fazowego naniesionej powłoki oraz składu chemicznego powierzchni stopu z naniesioną powłoką po testach utleniania. Stwierdzono, w przypadku utleniania stopu w stanie wyjściowym, wyraźnie większe przyrosty masy i „zwłoczne” odpryskiwanie zgorzeliny. Naniesiona powłoka AICrN zdecydowanie ograniczyła procesy odpryskiwania zgorzeliny oraz przyczyniła się do mniejszego przyrostu masy utlenianego stopu.

Słowa kluczowe

EN

intermetallics; high temperature corrosion; oxidation

PL

intermetalik; korozja wysokotemperaturowa; utlenianie

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 59, iss. 2
• Strony: 621--627
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys.

Twórcy

autor

Małecka J.

• Opole University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, 5 Mikołajczyka Str., 45-271 Opole, Poland

Bibliografia

• [1] E. A Loria, Intermetallic 8, 1339-1345 (2000).
• [2] W. Szkliniarz, The alloys from the binary system of Ti-Al, Z. Bojar, W. Przetakiewicz, (Eds.), (in Polish), Technical Military Academy, Warsaw, Chapter 2.2, 66-68 (2006).
• [3] A. Hernas, Heat-resistance of steel and alloys (in Polish), Silesian University of Technology, Gliwice (1999).
• [4] S. Krol, M. Prażmowski, Material Engineering 3 , 456-459 (2006), (in Polish).
• [5] M. Yoshihara, Y. W. Kim, Intermetallic 13, 952-958 (2005).
• [6] Y. Shen, F. Wang, Material Science 39, 6583-6589 (2004).
• [7] M. Schmitz-Niederau, M. Schutze, Oxidation of Metals 52, 225-240 (1999).
• [8] N. Toshio, I. Takeshi, M. Yatagai, T. Yoshioka, Intermetallic 8, 371-379 (2000).
• [9] B. G. Kim, G. M. Kim, C. J. Kim, Scripta Metallurgica et Materiala 33, 1117-1125 (1995).
• [10] S. Król, Protection against Corrosion 11s/A (in Polish), 194-198 (2005).
• [11] Y. Wu, K. Hagihara, Y. Umakoshi, Intermetallic 13, 879-884 (2005).
• [12] S. Król, J. Małecka, L. Zemcik, Protection against Corrosion 11s/A (in Polish), 124-128 (2007).
• [13] J. Małecka, W. Grzesik, A. Hernas, Corrosion Science 52, 263-272 (2010).
• [14] Z. Tang, F. Wang, W. Wu, Material Science Engineering A276, 70-75 (2000).
• [15] L. Swadźba, G. Moskal, M. Hetmanczyk, B. Mendala, G. Jarczyk, Surface and Coatings Technology 184, 93-101 (2004).
• [16] Z. Liu, G. Wang, Material Science Engineering A 397, 50-57 (2005).
• [17] G. S. Fox-Rabinovich, D. S. Wilkinson, S. C. Veldhuis, G. K. Dosbaeva, G. C. Weatherly, Intermetallic 14, 189-197 (2006).
• [18] T. Izumi, T. Nishimoto, T. Narita, Superior long-term oxidation resistance of Ni-Al coated TiAl alloys, Intermetallic 13, 727-732 (2005).
• [19] J. Małecka, Corrosion Science 63, 287-292 (2012).
• [20] M. Zhu, M. Li, Y. Zhou, Surface and Coatings Technology 201, 2878-2886 (2006).
• [21] O. Banakh, P. E. Schmid, R. Sanjies, F. Levy, Surface and Coatings Technology 163-164, 57-61 (2003).
• [22] J. L. Endrino, G. S. Fox-Rabinovich, A. Reiter, S. V. Veldhuis, R. Escobar Galindo, J. M. Albella, et al., Surface & Coatings Technology 201, 4505-4511 (2007).
• [23] E. Huber, S. Hofmann, Surface and Coating Technology 68-69, 64-69 (1994).