Tytuł artykułu
Autorzy
Identyfikatory
Warianty tytułu
High temperature resistant MeCrAlY+Al coatings obtained by the Arc-PVD method on Ni base superalloys.
Konferencja
IV Ogólnopolska Konferencja Naukowa 'Obróbka powierzchniowa', 5-8 października 1999 r., Kule k/Częstochowy
Języki publikacji
Abstrakty
W artykule przedstawiono wyniki badań nad otrzymywaniem warstw żaroodpornych na niklu metodą Arc-PVD z wykorzystaniem reakcji egzotermicznej pomiędzy NiAl. W wyniku tej reakcji powstaje faza NiAl. Obróbka cieplna w temperaturze 1050 stopni Celsjusza prowadzi do powstawania warstwy o grubości 50 mikrometrów i zawartości aluminium 21%wag. W następnym etapie wytwarzano bardziej złożone pokrycia NiCoCrAlY. Wykazano możliwość osadzania tego typu pokryć metodą Arc-PVD. Stwierdzono pewne zróżnicowanie pomiędzy zawartością pierwiastków w targecie a ich zawartością w pokryciu. Rozmieszczenie pierwiastków na przekroju pokrycia było równomierne. Następnie na pokrycie NiCoCrAlY nanoszono warstwę aluminium. Przez zmianę parametrów w komorze wywoływano reakcję egzotermiczną z utworzeniem fazy NiAl zawierającej Co, Cr, Y. Uzyskano w ten sposób pokrycie o składzie chemicznym niezależnym od składu chemicznego stopu. Wykazano możliwość modyfikacji pokryć itrem, jakkolwiek stwierdzono jego skłonność do segregacji. Metoda Arc-PVD stwarza możliwość otrzymywania pokryć o założonym składzie chemicznym oraz wysokiej odporności na utlenianie i hot corrosion.
Investigations of obtaining high temperature coatings on the Ni base superalloys by the Arc-PVD method, using exothermic reaction processes between Ni and Al with NiAl intermetallic formation are presented in the article. By the diffusion heating at 1050 degrees centigrade NiAl high temperature diffusion coating containing 21%at.Al and 50 micrometers thick was obtained. In the next stage coatings with more complex chemical composition - NiCoCrAlY were formed. The two targets were applied for formation of the complex NiCoCrAlY coatings. The good consistence between the chemical composition of the targets and the coatings and an uniform distribution of elements in the coatings were shown. Then the surface was covered with aluminium also by the Arc-PVD method. In the vacuum chamber of the equipment a synthesis reaction between NiCoCrAlY and Al with the formation of NiAl intermetallics of high Co, Cr, Y content was initiated by the changes in process parameters. The final heat treatment of coatings was conducted in the air and vacuum at 1050 degrees centigrade. The strong segregation of yttrium in to the oxide scale in the specimens heated in the air was shown. It was possible to obtain NiAl intermetallics phase coatings modified by Co, Cr and Y by the Arc-PVD method. An example of the application of this method for the aircraft engine turbine blades was presented. Method of Arc-PVD gives the possibility chemical composition and high resistance to oxidizing and hot corrosion.
Słowa kluczowe
Wydawca
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
308--313
Opis fizyczny
Bibliogr. 20 poz., tab., rys.
Twórcy
autor
- Katedra Nauki o Materiałach, Politechnika Śląska
autor
- Katedra Nauki o Materiałach, Politechnika Śląska
autor
- Katedra Nauki o Materiałach, Politechnika Śląska
autor
- Katedra Nauki o Materiałach, Politechnika Śląska
- Politechnika Śląska, Katedra Nauki o Materiałach
Bibliografia
- [1] G.W.Goward, Materials Science and Technology, March 1986, v. 2, 194-199
- [2] Mevrel, C.Duret, R.Pichoir, Materials Science and Technology, March 1986, v. 2, 201-205
- [3] E.Restal, M.Malik, L.Singheiser, High Temperature Alloys For Gas Turbines and Other Application 1986, Proc. of a Conf. held in Liege, Belgiurn, 6-9 Oct. 1986, Part.I, ed.by W. Betz, Dordrecht, 357-404
- [4] L.Peichl, D.F.Betridge, Materials for Adv. Power Engineering 1994, Proceed. of a Conference held in Lieoe Beloium, 3-6 October 1994, Part I, Ed. Be D. Coutsouradis717-724
- [5] R.Streiff, D.H.Boone, Corrosion Resistance Modified Aluminide Coatings, Conf. on Coatings and Bimetalics for Energy Systems and Chemical Process Environments, Hilton Head,South Calif.1984, 159-169.
- [6] Pat.USA 3978251, Aug.31, 1976
- [7] Pat.USA 3754903, Aug.28, 1973
- [8] J.R.Nicholls, P.Hancock, L.H.Al Yasiri, Mat. Sc. and Technology, August 1989, v. 5, 799-805
- [9] J.R.Coad, J.E.Restal, Metals Technology, December 1982, v.9, 499-503
- [10] J.E.Restal, M.I.Wood, Materials Sci. and Technology, March 1986, Vol. 2, 225-231.
- [11] P.Hancock, Materials Science and Technology, March, 1986, v. 310-313
- [12] P.Au, A.K. Koul and J.P. Immarigeon in Advanced in High Temperature Structural Materials and Protective Coatings, A.K. Koul, V.R. Paramesfaran, J.P. Immangeon, and W.Wallace, Editors, p. 237, National Research Council of Canada, Ottawa (1994)
- [13] A.Strang, E.Lang, in High Temperature Alloys for Gas Turbines, 1982, R.Brunetaud, D.Coutsoradis, T.B. Gibbons, Y. Lindblom, D.B. Meadowcroft, R.Stickler, Editors, D.Reidal Publisching Company, London, U.K., 1982, 469-506 .
- [14] J.Vetter, O.Knotek, I.Brand, B.Beele, MCrAIY Coatmgs Deposited by cathodic vacuum arc evaporation, Surf. and Coatings Technology, 68/69 ( 1994) 27-31
- [15] T.N. Rhys-Jones, Corrosion Sc., 6, pp.623-646, 1989 NRS/1999
- [16] O.Kontek, E. Lugscheider, F. Loffler, W.Belle, C. Barimani, Arc evaporation of multicomponent MCrAIY cathodes, Surface and Coatings Technology 74-75 (1995) 118-122
- [17] L.Swadźba, A.Maciejny, B.Formanek and B.Mendala, MeCrAI Coatings Obtained by Arc PVD and Pack Cementation Processes on Nickel Base Superalloys, in High Temperature Corrosion and Protection of Materials 4, Part 2, R.Streiff et al., Editors p.793, Materials Science Volumes, Trans Tech Publications, 1996
- [18] L.Swadźba, B.Formanek, A.Maciejny, Modified heat-resistant protective coatings for nickel-base superalloys, International Journal of Materials and Product Technology, v.8 , No 2,3,4, 1993
- [19] L.Swadźba et al., High Temperature MeCrAI coatings obtained by Arc-PVD and Cr-Al processess, XVth Physical Metallurgy and Materials Science Conference on Advanced Materials and Technologies, 17-21 May, 1998, Krakow-Krynica, Poland
- [20] S. Miura, T. Ohashi and Y. Mishima, Amount of liquid phase during reaction synthesis of nickel aluminides, Intermetallics vol. 5 no. l (1997) 45-59, Editors Elsevier Science Limited
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BOS3-0001-0070