High temperature corrosion of TiAlCrNb alloy with Ti-Al-Si slurry coating in N2-O2-SO2 environments

• Autorzy: Moskal G. , Sozańska M. , Góral M.

Warianty tytułu

PL

Korozja wysokotemperaturowa stopu TiAlCrNb z pokryciem zawiesinowym typu Ti-Al.-Si w środowisku N2-O2-SO2

• 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

The article presents the results of corrosion resistance test of type 48-2-2 alloy with or without the protective coating obtained from type Ti-Al-Si slurry. The tests have been conducted at 800°C in the atmosphere containing nitrogen, with the addition of 9% of 02 and 0,08% of S02. The tests lasted for lOOOh. The aim of the conducted tests was to determine the mass gain of the samples in the given conditions (Fig. 1) and to identify the corrosion products, using X-ray phase analysis (Fig.5,9,10) and EDS chemical content microanalysis (Fig.4,12). The detailed investigation has been done after 25, 50, 75, 125, 250, 500 and lOOOh of testing. The trials have proven the coating to be highly resistant to the corroding atmosphere, which is due to the forming of hermetic and compact scale based on aluminium oxide (Fig. 11,13). The base alloy revealed sufficient corrosion resistance at 800°C as well. The observed difference was due to the lower base adherence of the scale and its limited drop-off (Fig.2,3).

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań odporności na korozję stopu typu 48-2-2 bez i z pokryciem ochronnym uzyskanym z zawiesiny typu Ti-Al-Si. Testy przeprowadzono w temperaturze 800°C w atmosferze zawierającej azot, 9% 02 i 0,08% S02. Czas trwania badań wynosił lOOOh. Celem prowadzonych badań było określenie przyrostu masy próbek w zadanych warunkach (Rys.l) oraz identyfikacja produktów korozji przy użyciu metod rentgenowskiej analizy składu fazowego (Rys.5,9,10) oraz mikroanalizy składu chemicznego (Rys.4,12). Szczegółowe badania wykonano po 25, 50, 75, 125, 250, 500 i lOOOh testu. Przeprowadzone badania wykazały bardzo dobrą odporność zastosowanego pokrycia na działanie atmosfery korozyjnej związane z wytworzeniem szczelnej i zwartej zgorzeliny na bazie tlenku aluminium (Rys.l 1,13). Stop podstawowy w 800°C, również wykazywał zadowalająca odporność na korozję. Obserwowane różnice wynikały z mniejszej przyczepności zgorzeliny do podłoża i jej ograniczonego odpadania (Rys.2,3).

Słowa kluczowe

PL

odporność na korozję; stop TiAlCrNb; pokrycie zawiesinowe typu Ti-Al-Si; mikroanalizy składu chemicznego

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 28, nr 3-4
• Strony: 788--793
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Moskal G.

autor

Sozańska M.

autor

Góral M.

• The Silesian University of Technology, Department of Materials Science, Katowice 40-019, ul. Krasińskiego 8

Bibliografia

• [1] Clemens H., Kestler H., Processing and Applications of Intermetallic [ -TiAl-Based Alloy, Advanced Engineering Materials, 2000, vol. 2, No. 9, pp. 551-570.
• [2] Jovanovic, M.T.; Dimcic, B.; Bobic, I.; Zec, S.; Maksimovic, V. Microstructure and mechanical properties of precision cast TiAl turbocharger wheel, Journal of Materials Processing Tech. Vol.: 167, Issue: 1, August 25, 2005, pp. 14-21
• [3] Smialek J.L., Nesbitt J.A., Brindley W.J., Brady M.P., Doychak J., Service limitations for oxidation resistance intermetallic compounds, High Temperature Ordered Intermetallic Alloys VI, MRS Symposium Proceedings, Vol. 364, ed. By J.A. Horton, I. Baker, S. Hanada, Rd. Noebe, D.S. Schwartz, pp. 1273-1284.
• [4] L. Swadźba, A. Maciejny, B. Mendala, G. Moskal, G. Jarczyk, Structure and Resistance to Cyclic Oxidation of Al-Si Diffusion Coatings Deposited by Arc-PVD on TiAlCrNb Alloy, Surface and Coatings Technology 165 (2003) 273–280
• [5] L. Swadźba, M. Hetmańczyk, B. Mendala, G. Moskal, G. Jarczyk, Long-time Cyclic Oxidation of Al-Si Diffusion Coating Deposited by Arc-PVD on TiAlCrNb Alloy, Surface and Coatings Technology 184 (2004) 93-101.
• [6] G. Moskal, M. Goral, L. Swadźba, B. Mendala, G. Jarczyk, Characterization of TiAlSi coating deposited by Arc-PVD method on TiAlCrNb intermetallic base alloy, Defect and Diffusion Forum Vol.237-240, pp. 1153-1156.
• [7] Fergus J.W., Review of the effect of alloy composition on the growth rates of scales formed during oxidation of gamma titanium aluminide alloys, Material Science and Engineering, A338, 2002, pp.108-125.
• [8] Rao, K.P.; Du, Y.J.; Chung, J.C.Y.; Lau, K.C. In situ composite formation in TiAlSi ternary system , Journal of Materials Processing Technology Volume: 89-90, May 19, 1999, pp. 361-366
• [9] Kim B.G., Kim G.M., Kim J.C., Oxidation behavior of TiAl-X (X=Cr, V, Si, Mo or Nb) intermetallics at elevated temperature, Scripta Metallurgica et Materialia, Vol.33, No.7, pp.1117-1125.
• [10] Góral M. , Moskal G. , Swadźba L. : The influence of Si on structure of aluminide coatings deposited on TiAl alloy, Journal of of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, Vol. 18, Issue 1-2, September–October, 2006, pp 463-466.
• [11] Góral M. , Moskal G. , Swadźba L. : The influence of Si on oxidation resistance of aluminide coatings on TiAl alloy, Journal of of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, Vol. 18, Issue 1-2, September–October, 2006, pp 459-462.
• [12] Yang, R.; Cui, Y.Y.; Dong, L.M.; Jia, Q. Alloy development and shell mould casting of gamma TiAl Journal of Materials Processing Technology Volume: 135, Issue: 2-3, April 20, 2003, pp. 179-188.
• [13] Tetsui, T. Gamma Ti aluminides for non-aerospace applications, Current Opinion in Solid State & Materials Science Vol.: 4, Issue: 3, June, 1999, pp. 243-248
• [14] Yang, R.; Cui, Y.Y.; Dong, L.M.; Jia, Q. Alloy development and shell mould casting of gamma TiAl Journal of Materials Processing Technology Volume: 135, Issue: 2-3, April 20, 2003, pp. 179-188.
• [15] Loria E. Quo vadis gamma titanium aluminide, Intermetallics Vol.: 9, Issue: 12, December, 2001, pp. 997-1001.
• [16] M. Góral, G. Moskal, L. Swadźba, The influence of Si on structure of aluminide coatings deposited on TiAl alloy Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, VOLUME 18, ISSUE 1-2, September–October, 2006, p.463-466.
• [17] M. Góral, G. Moskal, L. Swadźba, The influence of silicon on microstructure and isothermal oxidation of diffusion aluminide coatings deposited on hi-niobium TiAl intermetallic alloy, 3 rd. International Workshop on i-TiAl Technologies, May 29th-31th, 2006, Bamberg, Germany, Book of Abstract, p.29-30.