Ocena struktury warstw po krzemowaniu i krzemo-aluminiowaniu stopu molibdenu TZM

• Autorzy: Kochmańska A. , Jarlaczyńska A.

Identyfikatory

DOI

10.15199/28.2015.6.20

Warianty tytułu

EN

Structure of silicide and aluminide coatings on TZM

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań krzemowania i krzemo-aluminiowania metodą zawiesinową stopu molibdenu TZM (% mas.: 0,5% Ti, 0,1% Zr, 0,02% C, reszta molibden). Elementy z naniesioną zawiesiną wygrzewano w piecu w atmosferze argonu. Zastosowano dwa rodzaje zawiesin wodnych: jedną zawierającą proszek aluminium i krzemu, drugą zawierającą tylko proszek krzemu. Warstwy wytwarzano, stosując temperaturę wygrzewania 1000°C oraz czas wygrzewania 2, 4 i 6 godzin. W zależności od rodzaju zawiesiny warstwy mają dwa typy budowy: trójstrefowy — warstwy krzemkowe i czterostrefowy — warstwy krzemkowo-aluminidkowe. Dla uzyskanych warstw określono skład fazowy i chemiczny oraz morfologię składników fazowych mikrostruktury. W zewnętrznej strefie warstwy krzemkowej tworzy się faza MoSi2, natomiast warstwy krzemkowo-aluminidkowej faza Mo(Si, Al)2. W wewnętrznej, położonej najbliżej podłoża, strefie warstwy krzemkowej tworzy się faza Mo3Si, natomiast warstwy krzemkowo-aluminidkowej faza Mo3(Si, Al).

EN

This paper presents results of research on siliconizing and silicon-aluminizing by slurry method on molybdenum alloy TZM (wt %: 0.5% Ti, 0.1% Zr, 0.02% C, molybdenum bal.). Samples covered with the slurry were annealed in argon atmosphere. Two kinds of water slurry were applied: containing aluminium and silicon powders, and second one containing only silicon powder. Different technological parameters of coatings manufacturing were applied in the experiment. Annealing temperature was 1000°C and time 2 to 6 hours. The structure of obtained coatings is either triple layered (after siliconizing) or quadruple layered (after silicon-aluminizing) dependly on kind of the slurry. The obtained coatings were investigated using: SEM, EDS, XRD methods. MoSi2 phase is formed in the outer layer of coating after siliconizing and the Mo(Si, Al)2 phase is formed in the outer layer of coating after silicon-aluminizing. Mo3Si phase and Mo3(Si, Al). phase are formed in the internal layer, nearest to the substrate, correspondingly.

Słowa kluczowe

PL

warstwy żaroodporne; metoda zawiesinowa; stop molibdenu TZM

EN

heat resistant coatings; slurry method; molybdenum alloy TZM

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 36, nr 6
• Strony: 449--453
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kochmańska A.

• Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

autor

Jarlaczyńska A.

• Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Bibliografia

• [1] El-Genk M., Tournier J. M.: A review of refractory metal alloys and mechanically alloyed-oxide dispersion strengthened steels for space nuclear power systems. Journal of Nuclear Materials 340 (2005) 93÷112.
• [2] Kochmańska A., Kochmański P.: Żaroodporne warstwy Al–Si wytworzone na stopie molibdenu TZM. Inżynieria Materiałowa 6 (2014) 504÷507.
• [3] Smolik G. R., Petti D. A., Schuetz S. T.: Oxidation and volatilization of TZM alloy in air. Journal of Nuclear Materials 283-287 (2000) 1458÷1462.
• [4] Majumdar S., Sharma I. G.: Oxidation behavior of MoSi2 and Mo(Si, Al)2 coated Mo-0.5 Ti-0.1 Zr-0.02 C alloy. Intermetallics 19 (2011) 541÷545.
• [5] Chakraborty S. P., Banerjee S., Sharma I. G., Suri A. K.: Development of silicide coating over molybdenum based refractory alloy and its characterization. Journal of Nuclear Materials 403 (2010) 152÷159.
• [6] Yoona J. K., Byuna J. Y., Kimb G. H., Kima J. S., Choic C. S.: Multilayer diffusional growth in silicon–molybdenum interactions. Thin Solid Films 405 (2002) 170÷178.
• [7] Tortorici P. C., Dayananda M. A.: Growth of silicides and interdiffusion in the Mo-Si system. Metallurgical And Materials Transactions A 30A (1999) 545÷550.
• [8] Ponweiser N., Paschinger W., Ritscher A., Schuster J. C., Richter K. W.: Phase equilibria in the Al–Mo–Si system. Intermetallics 19 (3) (2011) 409÷418.
• [9] Tabaru T., Shobu K., Sakamoto M., Hanada S.: Effects of substitution of Al for Si on the lattice variations and thermal expansion of Mo(Si, Al)2. Intermetallics 12 (2004) 33÷41.