Selection of heat treatment and aluminizing conditions for Rene 77 superalloy

• Autorzy: Poręba M. , Sieniawski J.

Warianty tytułu

PL

Dobór warunków obróbki cieplnej i aluminiowania nadstopu na osnowie niklu Rene 77

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The influence of the CVD aluminizing of the Rene 77 superalloy carried out before and after solution treatment on the microstructure of the aluminide coating and alloy properties was studied. Depth of the diffusion type aluminide layer obtained in aluminizing process (1050°C/8 h) was about 35 um. In both cases ageing at 760°C for 4 hours was conducted in the last stage of treatment. Chemical composition and microstructure of aluminide coatings were characterized. Cyclic oxidation tests at 1100°C were performed in total time of 500 h and the creep rupture tests were carried out at 982°C for two stress levels: 124.0 and 151.7 MPa. It was found that the alloy aluminized after solution treatment exhibits better resistance to high temperature oxidation and higher creep properties comparing to the alloy aluminized before heat treatment.

PL

Prowadzono badania wpływu aluminiowania metodą CVD stopu Rene 77, wykonanego przed i po procesie przesycania, na mikrostrukturę warstwy aluminidkowej i właściwości stopu. Przyjęto schemat procesu aluminiowania i wytworzono warstwę aluminidkową o głębokości 35 um. Starzenie przeprowadzono po zakończeniu obróbki cieplno-chemicznej dla obydwu wariantów. Scharakteryzowano skład chemiczny oraz mikrostrukturę warstw aluminidkowych. Dla obu wykonanych wariantów obróbki cieplno-chemicznej przeprowadzono próbę utleniania cyklicznego w temperaturze 1100°C w łącznym czasie 500 h oraz próbę przyspieszonego pełzania w temperaturze 982°C dla dwóch poziomów naprężenia: 124,0 MPa i 151,7 MPa. Stwierdzono, że przeprowadzenie procesu aluminiowania po procesie przesycania pozwala na uzyskanie większej odporności na utlenianie stopu oraz lepszych właściwości w warunkach pełzania w porównaniu ze stopem aluminiowanym przed przesycaniem.

Słowa kluczowe

EN

Rene 77 alloy; aluminide coatings; nickel based superalloy; chemical vapour deposition (CVD); aluminizing; active element - aluminium

PL

stop Rene 77; warstwy aluminidkowe; nadstop niklu; chemiczne osadzanie z fazy gazowej; CVD; aluminiowanie; składnik czynny aluminium

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 31, nr 3
• Strony: 598--601
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Poręba M.

autor

Sieniawski J.

• Department of Materials Science, Rzeszów University of Technology,

Bibliografia

• [1] Sieniawski J.: Kryteria i sposoby oceny materiałów na elementy lotniczych silników turbinowych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów (1995).
• [2] Gamble C.: The Evolution of Modern Aircraft, NASA Scientific and Technical Information Branch. Washington, D.C. (1998).
• [3] Gianpaulo A.: Gas turbine handbook. Principles end practices. Taylor & Francis Ltd. USA (2006).
• [4] Sudhangshu B.: High temperature coatings. Butterworth-Heinemann, Oxford (2007).
• [5] Ginter T.: Uprate Options for the MS9001 Heavy Duty Gas Turbine GE Energy. Atlanta, GA May (2008).
• [6] Tamarin Y.: Protec
• [7] Choy K. L.: Chemical vapour deposition of coatings. Progress in Materials Science 48 (2003) 57-170.
• [8] Pierson H. O.: Handbook of chemical vapor deposition (CVD). William Andrew Publishing, LLC Norwich, New York (1999).
• [9] ASTM B 875-96 Standard Specification for Aluminum Diffusion Coating Applied by Pack Cementation Process.
• [10] Davis J. R. (ed.): Heat-Resistant Materials. ASM Specialty Handbook. ASM International (1997).
• [11] Schütze M, Malessa M.: Standardisation of thermal cycling exposure testing. Woodhead Publishing Limited, Anglia (2007).
• [12] Poręba M., Ziaja W., Kubiak K.: Mikrostruktura i żaroodporność warstwy aluminidkowej wytworzonej na podłożu nadstopu René 77 w niskoaktywnym procesie CVD. Inżynieria Materiałowa 29 (2008) 753‑756.
• [13] Mu N., Liu J., Byeon J. W., Sohn Y. H., Nava Y. L.: Long-term oxidation and phase transformations in aluminized CMSX-4 superalloys. Surface and Coatings Technology 188-189 (2004) 27-34.