Microstructural investigations of aluminide coatings deposited on SCRY4 single crystal Ni-base superalloy

• Autorzy: Dubiel B. , Moskalewicz T. , Ratuszek W. , Swadźba L. , Mendala B. , Czyrska-Filemonowicz A.

Warianty tytułu

PL

Badania mikrostruktury powłok aluminidkowych naniesionych na monokrystalicznym nadstopie niklu SCRY4

• Konferencja: Advanced Materials and Technologies, AMT 2007 : XVIII Physical Metallurgy and Materials Science Conference (XVIII; 18-21.06.2007; Warszawa-Jachranka, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Aluminide coatings are commonly deposited on gas turbine components to improve oxidation and corrosion resistance or as bond coatings for thermal barrier coatings (TBC). In the present study the microstructure and chemical composition of the aluminide coating deposited by out of pack gas phase aluminising on single crystal Ni-base SCRY4 superalloy were investigated. The objective was a detailed microstructural characterisation of the coating formed after annealing at 1050°C for 2 hours. It was found that the coating consists of three zones (Fig. 2). In zone 1 the P-NiAl phase was detected (Fig. 3). Zone 2 contained Ni5Al3 matrix with precipitates of TCP phases, most probable a and u (Figs. 5-7). Close to the substrate the 3rd zone of y' with thin y plates and large TCP phases, possibly u and P was observed (Fig. 8).

PL

Powłoki aluminidkowe są często nanoszone na elementy turbin gazowych w celu poprawy żaroodporności lub jako warstwy pośrednie w powłokach stanowiących bariery cieplne (TBC). W niniejszej pracy zbadano mikrostrukturę i skład chemiczny dyfuzyjnych powłok aluminidkowych naniesionych z fazy gazowej na monokrystalicznym nadstopie niklu SCRY4. Przeprowadzono szczegółową analizę mikrostruktury powłok po wyżarzaniu w temperaturze 1050°C przez 2 godziny. Stwierdzono, że struktura powłoki składa się z trzech stref (Rys. 2). Strefę 1 tworzy faza P-NiAl (Rys. 3). Strefa 2 o osnowie Ni5Al3 zawiera wydzielenia faz topologiczne zwartych (TCP), najprawdopodobniej a i p (Rys. 5-7). W pobliżu podłoża zaobserwowano 3 strefę o osnowie y +y' z dużymi wydzieleniami faz TCP, prawdopodobnie u i P (Rys. 8).

Słowa kluczowe

PL

powłoki aluminidkowe; turbiny gazowe; nadstop niklu SCRY4; analiza mikrostruktury powłok

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 28, nr 3-4
• Strony: 387--392
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Dubiel B.

autor

Moskalewicz T.

autor

Ratuszek W.

autor

Swadźba L.

autor

Mendala B.

autor

Czyrska-Filemonowicz A.

• AGH University of Science and Technology Al. A. Mickiewicza 30, PL -30059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] Pichoir R., Aluminide coatings on nickel or cobalt-base superalloys, in High Temperature Alloys for Gas Turbines, ed. by D. Coutsouradis et al., Appl. Sci. Pub. London 1978, 191
• [2] Hernas A, „Żarowytrzymałość stali i stopów”, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 1999.
• [3] Swadźba L, Maciejny A, Mendala B, Overaluminising of NiCoCrAly Coatings by Arc PVD on Ni-base Superalloys, Superalloys 2000, ed. by T.M. Pollock et al., The Minerals, Metals &Materials Society, 2000, 693-701
• [4] Davis J. R. (ed): “Directionally Solidified and Single-Crystal Superalloys”, ASM Specialty Handbook: Heat-Resistant Materials, ASM International 1997.
• [5] Smith A.B, Kempster A., Smith J., Vapour Aluminide coating of internal cooling channels in turbine blades and vanes, Surface and Coatings Technology 120-121(1999)112-117
• [6] Benoist J., Badawi K.F., Malié A., Ramade C., Microstructure of Pt modified aluminide coatings on Ni-based superalloys without prior Al diffusion, Surface and Coatings Technology 194(2005)48-57
• [7] Walston W.S., Schaeffer J.C., Murphy W.H.: “A New Type of Microstructural Instability in Superalloys - SRZ, Superalloys 1996, ed. by R. D. Kissinger et al., The Minerals, Metals & Materials Society, 1996, 9-18
• [8] Rae C.M.F., Karunaratne M.S.A., Small C.J., Broomfield R.W., Jones C.N., Reed R.C., “Topologically close packed phases in an experimental rhenium-containing single crystal superalloy”, Superalloys 2000, ed. by T.M. Pollock et al., The Minerals, Metals &Materials Society, 2000, 767-776
• [9] Epishin A., Link T., Brückner U., Portella P. D.: “Kinetics of the topological inversion of the γ/γ’ microstructure during creep of a nickel-based superalloy”, Acta Mater. 49(2001)4017-4023