Elektrochemiczne właściwości warstw faz międzymetalicznych układu Ti-Al naniesionych metodą PPD.

• Autorzy: Łunarska E. , Ziomek-Moroz M. , Michalski A.

Warianty tytułu

EN

Electrochemical properties of Ti-Al intermetallic phase layers deposited by PPD method.

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Do szybkiego nieniszczącego określenia składu i jakości warstw Ti-Al, naniesionych metodą impulsowo plazmową na podłoże Fe, zastosowano rutynowe pomiary elektrochemiczne z użyciem mikrocelki. Elektrochemiczne własności objętościowych stopów Ti-Al o zdefiniowanym składzie chemicznym i fazowym (w tym związków międzymetalicznych Ti3Al, TiAl i TiAl3) w 2N roztworach H2SO4, H3PO4, Na2So4, HNO3 i NaOH korelowano z własnościami elektrochemicznymi warstw Ti-Al na podłożu Fe i z własnościami czystego żelaza. Na podstawie pomiarów elektrochemicznych oraz badań strukturalnych, obserwacji mikroskopowych i analizy rentgenowskiej dobrano elektrolity i warunki elektrochemiczne, pozwalające określić porowatość penetracyjną oraz skład chemiczny i fazowy utworzonych warstw, nie powodując uszkodzenia warstwy lub podłoża. Do określenia składu chemicznego warstw zastosowano pomiary potencjału obwodu otwartego w 2N NaOH, wykazujące prostoliniową zależność od zawartości Al w stopach Ti-Al. Porowatość penetracyjną warstw oszacowano na podstawie stosunku maksymalnych prądów anodowych w 2N H3PO4 dla warstw i dla Fe. Skład fazowy warstw określano na podstawie analizy przebiegu polaryzacyjnych krzywych warstw i ich porównania z polaryzacyjnymi krzywymi stopów objętościowych. Opracowana elektrochemiczna metoda badania własności naniesionych warstw może być zastosowana do optymalizacji skomplikowanego procesu osadzania stopów i faz międzymetalicznych.

EN

Routine electrochemical measurements with application of microcell were used for express nondestructive estimation of composition and quality of Ti-Al layers formed on Fe by pulse plasma deposition (PPD) method. Electrochemical properties of bulk Ti-Al alloys of defined chemical and phase composition (including intermetallic compounds Ti3Al, TiAl and TiAl3) established in 2N H2SO4, H3PO4, HNO3, Na2SO4 and NaOH solutions were correlated with those properties of Ti-Al layers formed on Fe substrate and with pure Fe. From the electrochemical measurements and the microscopic and X-ray examinations, the electrolytes and electrochemical parameters were selected to estimate the penetrating porosity, chemical and phase composition of deposited layers, without deterioration of deposits or substrate. To establish the chemical composition, the measurements of the open circuit potential in 2N NaOH solution, exhibiting the linear relationship with Al content in Ti-Al alloys, were used. Penetrating porosity of layers was estimated from the ratio of maximum anodic current measured in 2N H3PO4 for layers and Fe. The phase composition was estimated from the analysis of the shape of polarization curves for deposites and their correlation with those for bulk alloys. The elaborated electrochemical method to study the properties of deposited layers may be used for optimization of parameters of the complex process of deposition of alloys and intemetallic phases.

Słowa kluczowe

PL

właściwości elektrochemiczne; faza międzymetaliczna; warstwa; metoda PPD; metoda impulsowo-plazmowa; porowatość penetracyjna warstw; skład fazowy

EN

electrochemical properties; intermetallic phase; layer; PPD method; pulse plasma deposition; penetrating porosity of layers; phase composition

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2001
• Tom: R. XXII, nr 1
• Strony: 50--54
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., tab, rys.

Twórcy

autor

Łunarska E.

• Instytut Chemii Fizycznej PAN w Warszawie

autor

Ziomek-Moroz M.

• US Dep. Of Energy, Albany Research Center, Oregon, USA

autor

Michalski A.

• Wydział Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej

• Polska Akademia Nauk, Warszawa

Bibliografia

• [1] Varin R. A., Winnicka M. B.: Mater Sci. Eng. 137 (1991) 93
• [2] Bystrzycki J., Bojar Z., Przetakiewicz W., Varin R.A.: Wojskowy Przegląd Techniczny i Logistyczny, 6 (1993) 15
• [3] Burakowski T., Wierzchoń T.: Inżynieria powierzchni metali, WNT, Warszawa, 1995
• [4] Łunarska E.: Electrochemical method for the Surface chemical and phase analysis and for the coating porosity estimation, Prace Szkoły Letniej, Mielno’94 Modem Plasma Surface Technology, red. W. Precht, WSI Koszalin, 1995, str. 31
• [5] Michalski A.: Structure and useful properties of multi-component titanium nitride obtained by plasma pulse deposition, J. Mater. Sci. Letters, 10 (1991) 503
• [6] Michalski A., Sokołowska A.: The formation of the high-melting TiN-Ti composites in the pulse plasma, J. Mater. Sci., 20 (1985) 1842
• [7] Wei Su: Study of passivation behaviour for titanium aluminides, Praca doktorska, Oregon Graduate Institute of Science and Technology, Portland, Oregon, 1998