Microstructure and properties of the protective Ti- Al-Si-Ag coating on Timetal 834

• Autorzy: Moskalewicz T. , Rutkowski B. , Wendler B. , Smeacetto F. , Salvo M. , Penkalla H-J. , Czyrska-Filemonowicz A.

Warianty tytułu

PL

Mikrostruktura i właściwości ochronnej warstwy Ti-AI-Si-Ag na stopie Timetal 834

• 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

One of the major limitations of Timetal 834, the near-a titanium alloy, that is currently restricting its use at high temperatures is its poor oxidation resistance. In order to improve oxidation resistance of Timetal 834, protective coating based on y-TiAl intermetallic alloy with Si and Ag admixtures was produced by magnetron sputtering. Analytical scanning and transmission electron microscopy were used for detailed analyses of microstructure and chemical composition of the coating. Identification of phases present within the coating was performed by selected area electron diffraction and energy dispersive X-ray spectroscopy. It was found that the layer contains two sublayers with different microstructure. It was established that the surface treatment applied in the work essentially improves the alloy oxidation resistance.

PL

Ograniczeniem stosowania stopu Timetal 834 w temperaturach powyżej 600°C jest jego mała odporność na utlenianie. W celu poprawy odporności stopu na utlenianie wytworzono ochronną warstwę y-TiAl z dodatkiem Si oraz Ag metodą rozpylania magnetronowego. Metodami skaningowej i analitycznej transmisyjnej mikroskopii elektronowej wykonano szczegółowe badania mikrostruktury i składu chemicznego warstwy. Identyfikację faz przeprowadzono metodą dyfrakcji elektronów oraz przy użyciu spektroskopii promieniowania rentgenowskiego z dyspersją energii. Stwierdzono, że warstwa jest zbudowana z dwóch stref różniących się mikrostrukturą. Wykazano, że zastosowana obróbka powierzchniowa istotnie poprawia odporność na utlenianie w wysokiej temperaturze.

Słowa kluczowe

PL

stop Timetal 834; utlenianie; metoda rozpylania magnetronowego; metoda dyfrakcji elektronów; mikrostruktura

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 28, nr 3-4
• Strony: 698--701
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Moskalewicz T.

autor

Rutkowski B.

autor

Wendler B.

autor

Smeacetto F.

autor

Salvo M.

autor

Penkalla H-J.

autor

Czyrska-Filemonowicz A.

• AGH University of Science and Technology, Al. Mickiewicza 30, PL -30 059 Kraków,

Bibliografia

• [1] Thomas M.J., Wynne B.P., Rainforth W.M.: „An alternative method to separate and analyse the microtextures and microstructures of primary alpha grains and transformed beta grains in near-y titanium alloy Timetal 834”, Materials Characterization 55 (2005) 388–394.
• [2] Trivedi S.P., Das D.K.: „Microstructural aspects of plain aluminide and Pt-aluminide coatings on Ti-base alloy IMI-834”, Intermetallics 13 (2005) 1122–1133.
• [3] Cammarota G.P., Casagrande A., Sambogna G.: „Effect of Ni, Si and Cr in the structural formation of diffusion aluminide coatings on commercial-purity titanium”, Surface and Coatings Technology 201 (2006) 230–242.
• [4] Leyens C., Peters M., Hovsepian P.Eh., Lewis D.B., Luo Q., Münz W.-D.: „Novel coating systems produced by the combined cathodic arc/unbalanced magnetron sputtering for environmental protection of titanium alloys”, Surface and Coatings Technology 155 (2002) 103–111.
• [5] Gurrappa I., Gogia A.K.: „High performance coatings for titanium alloys to protect against oxidation”, Surface and Coatings Technology 139 (2001) 216-221.
• [6] Kaczmarek L., Wendler B.G., Siniarski D., Ryski A., Bieliński D., Dobrowolski O., Lipiński P.: „Oxidation resistance of refractory O-TiAlW coatings”, Surface and Coatings Technology, 201 (2007) 6167-6170.
• [7] Wendler B.G., Kaczmarek Ł.: „Oxidation resistance of nanocrystalline microalloyed [-TiAl coatings under isothermal conditions and thermal fatigue”, Journal of Materials Processing Technology 164–165 (2005) 947-953.
• [8] Tang Z., Niewolak L., Shemet V., Singheiser L., Quadakkers W.J., Wang F., Wu W., Gil A.: „Development of oxidation resistant coatings for [-TiAl based alloys”, Materials Science and Engineering A328 (2002) 297-301.
• [9] Stadelmann P., (2004) JEMS Java Electron Microscopy Software, http://cimewww.epfl.ch/people/stadelmann/jemsWeb Site/jems.html.
• [10] Moskalewicz T., Gil A., Czyrska-Filemonowicz A.: „Microstructure and properties of the Ti-48Al-2Ag coating on the Timetal 834”, Inżynieria Materiałowa (in Polish), 5 (2006) 1144–1147.
• [11] Moskalewicz T., Schaffer B., Manescu A., Rustichelli F., Czyrska-Filemonowicz A.: „Microstructure characterisation and stress analysis of the Ti-48Al-2Ag coating on the Timetal 834”, submitted to Surface and Coatings Technology.
• [12] Xia J., Li C.X., Dong H., Bell T.: „Nanoindentation and nanoscratch properties of a thermal oxidation treated [-TiAl based alloy”, Surface and Coatings Technology 200 (2006) 4755-4762.