PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Microstructural characterization of gas phase aluminized TiAlCrNb intermetallic alloy

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Charakterystyka mikrostruktury stopu TiAlCrNb po procesie aluminiowania gazowego
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
This article presents a microstructure characterization of an alloy coating based on Ti-48Al-2Cr-2Nb- type γ + α2 intermetallic phases deposited via an out-of-pack aluminizing process. The goal of the aluminizing process was to obtain a coating composed of aluminum-rich TiAl2 or TiAl3 phases with greater oxidation resistance compared to the base alloy. The results showed that the gas-phase aluminizing process produced a coating with specific microstructural properties. The thickness of the layer obtained, including the transition zone, was approximately 20µm. X-ray diffraction (XRD) phase composition studies demonstrated that the outer coating zone was primarily composed of a TiAl2 phase, and its thickness was approximately 10 µm. Microanalysis of the chemical composition showed that, in addition to the main components, i.e. titanium and aluminum, chromium and niobium were present in the outer coating. Electron backscatter diffraction (EBSD) studies further indicated the probable presence of a TiAl2 phase. The coating obtained was of good quality, and cracks or pores, which are typical of coatings obtained via powder methods, were not detected.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań mikrostruktury warstwy wierzchniej stopu na osnowie faz międzymetalicznych γ + α2 typu Ti-48Al-2Cr-2Nb po procesie aluminiowania metodą out-of-pack. Celem procesu aluminiowania było uzyskanie warstwy zewnętrznej zbudowanej z bogatych w aluminium faz typu TiAi2 lub TiAl3 o wyższej odporności na utlenianie w porównaniu do stopu podłoża. Zrealizowane badania wykazały, że zastosowanie metody aluminiowania gazowego pozwoliło na wytworzenie na powierzchni stopu pokrycia o zakładanych właściwościach mikrostrukturalnych. Grubość otrzymanej warstwy, łącznie ze strefą przejściową wynosiła ok. 20 µm. Mikroanaliza składu chemicznego wykazała również, że poza głónymi składnikami tj. tytanem i aluminium w obszarze tym obecne były również chrom i niob. Badania EBSD wykazały ponadto prawdopodobną obecność fazy Ti3Al5. Uzyskane pokrycie było dobrej jakości, nie stwierdzono pęknięć ani pustek, typowych dla warstw otrzymanych metodami proszkowymi.
Twórcy
autor
autor
autor
autor
autor
  • Department of Materials Science, Silesian University of Technology, 40-019 Katowice, 8 Krasinskiego Str., Poland
Bibliografia
  • [1] Y. W. Kim, Intermetallic alloys based on gamma titanium aluminide, JOM 41(7), 24-30 (1989).
  • [2] D. J. Duquette, N. S. Stoloff, Aerospace Applications of Intermetallics, Key Engineering Materials 77/78, 289-304 (1993).
  • [3] H. Clemens, H. Kessler, Processing and application of intermetallic γ-TiAl base alloys, Advanced Engineering Materials 551-570 (2000).
  • [4] G. H. Meier, D. Appalonia, R. A. Perkins, K. T. Chiang, Oxidation of Ti-base alloys, in: Oxidation of High Temperature Intermetallics, eds.: Grobstein T, Doychak J, Warrendale, PA, USA, TMS 185-193 (1989).
  • [5] F. Appel, M. Oehring, γ-Titanium Aluminide Alloys: Alloy Design and Properties, in Titanium and titanium alloys: fundamentals and applications, eds.: Leyens C, Peters M, Weinheim, Wiley-VCH 89-152 (2003).
  • [6] H. Mabuchi, T. Asai, Y. Nakayama, Aluminide coatings on TiAl compound, Scripta Metallurgica 23, 685-689 (1989).
  • [7] J. L. Smialek, P. K. Brindley, Cyclic oxidation of aluminide coatings on Ti3Al+Nb, Scripta Metallurgica and Materiallia 24, 1291-1296 (1990).
  • [8] M. Góral, L. Swadźba, G. Moskal, M. Hetmanczyk, T. Tetsui, Si-modified aluminide coatings deposited on Ti46Al7Nb alloy by slurry method, Intermetallics 17 (11), 965-967 (2009).
  • [9] T. Shimizu, T. Iikubo, S. Isobo, Cyclic oxidation resistance of an intermetallic compound TiAl, Materials Science Engineering A 153, 602-607 (1992).
  • [10] D. W. Mckee, K. L. Luthra, Plasma-sprayed coatings for titanium alloy oxidation protection, Surface and Coatings Technology 56, 109-117 (1993).
  • [11] R. P. Skowronski, Glass-Ceramic Coatings for Titanium Aluminides, Journal of American Ceramic Society 77, 1098-1100 (1994).
  • [12] L. Swadźba, G. Moskal, B. Mendala, M. Hetmańczyk, Characterization of microstructure and properties of TBC systems with gradient of chemical composition and porosity, Archives of Metallurgy and Materials 53, 3, 945-954 (2008).
  • [13] L. Swadźba, A. Maciejny, B. Mendala, G. Moskal, G. Jarczyk, Structure and resistance to oxidation of an Al-Si diffusion coating deposited by Arc-PVD on a TiAlCrNb alloy, Surface and Coatings Technology 165 (3), 273-280 (2003).
  • [14] L. Swadźba, G. Moskal, M. Hetmańczyk, B. Mendala, G. Jarczyk, Long-term cyclic oxidation of Al-Si diffusion coatings deposited by Arc-PVD on TiAlCrNb alloy, Surface and Coatings Technology 184 (1), 93-101 (2004).
  • [15] G. Moskal, M. Góral, L. Swadźba, B. Mendala, G. Jarczyk, Characterization of TiAlSi coating deposited by Arc-PVD method on TiAICrNb intermetallic base alloy, Diffusion and Defect Data, Pt A Defect and Diffusion Forum 237-240 (PART 2), 1153-1156 (2005).
  • [16] L. Swadźba, M. Góral, G. Moskal, Structure of aluminide coatings deposited on TiAl alloys by out-of-pack method, 3 rd. International Workshop on gamma-TiAl Technologies, May 29th-31th, 2006, Bamberg, Germany, Book of Abstract, 35-36 (2006).
  • [17] M. Góral, G. Moskal, L. Swadźba, Gas phase aluminising of TiAl intermetallics, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 20 (1-2), 443-446 (2007).
  • [18] L. Swadźba, B. Mendala, M. Hetmańczyk, L. Turowska, M. Śnieżek, J. Kopeć, An influence of Chemical composition of Ni-base Superalloys on structure and Oxidation Resistance of Diffusion Aluminide Coatings, Forum of Technology, International Conferences, Turbine Forum 2006, Advanced Coatings for High temperature, 26-28 April 2006, Nice France, Conference materials.
  • [19] C. M. Austin, T. J. Kelly, K. G. McAllister, J. C. Chesnutt, Aircraft engine applications for a gamma titanium aluminide, in Structural Intermetallics 1997, TMS, edited by Nathal M. V., Darolia R., Liu C. T., Martin P. L., Miracle D. B., Wagner R., Yamaguchi M., 413-425 (1997).
  • [20] J. Braun, M. Ellner, Phase Equilibria Investigations on the Aluminum-Rich Part of The Binary System Ti-Al, Metallurgical and Materials Transactions A 32, 1037-1047 (2001).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BSW3-0096-0032
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.