The effect of diffusion treatment of double (Al/Zr and Zr/Al) coatings on the microstructure of the system coating/Ni substrate

• Autorzy: Zagula-Yavorska M. , Romanowska J. , Markowski J. , Krupa K. , Sieniawski J.

Warianty tytułu

PL

Wpływ kolejności nanoszenia cyrkonu i aluminium metodą EB-PVD na mikrostrukturę otrzymanych warstw na podłożu niklowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Double layers of aluminum (1 um thick) and zirconium (1 um thick) or zirconium (1 um thick) and aluminum (1 um thick) were deposited by the EB-PVD method. Adhesion evaluation of the layers was made using the scratch test. The layers were subjected to diffusion treatment at 1050°C for 2 h in the argon atmosphere. The linear and microarea chemical composition on the cross-section was made. Layers obtained by the EB-PVD method have good adhesion to the substrate. Diffusion treatment of Zr/Al layers leads to formation of Ni5Zr phases on the distance of 5 17 um from the surface, whereas the diffusion treatment of Al/Zr layers leads to the fonnation ofNi5Zr phases near the surface.

PL

Powłoki Zr/Al o grubości (1+1) um oraz Al/Zr o grubości (1+1) um wytworzono na podłożu niklowym metodą EB-PVD. Przyczepność powłok do podłoża niklowego oceniano metodą zarysowywania (scratch-test). Wygrzewanie dyfuzyjne powłok prowadzono w temperaturze 1050°C przez 2 h. Analizę składu chemicznego na przekroju warstwy wykonano metodą mikroanalizy rentgenowskiej EDS. Uzyskane powłoki wykazały dobrą przyczepność do podłoża. Wygrzewanie powłok Zr/Al powodowało uzyskanie faz Ni5Zr w odległości ok. 5÷7 um od powierzchni, natomiast po wygrzewaniu powłok Al/Zr fazy Ni5Zr obserwowano w pobliżu powierzchni.

Słowa kluczowe

EN

EB-PVD method; zirconium and aluminum layers; diffusion treatment

PL

metoda EB-PVD; warstwy cyrkonu i aluminium; dyfuzja

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 34, nr 4
• Strony: 397--400
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zagula-Yavorska M.

• Rzeszów University of Technology, Poland

autor

Romanowska J.

• Rzeszów University of Technology, Poland

autor

Markowski J.

• Wrocław University of Technology, Poland

autor

Krupa K.

• Rzeszów University of Technology, Poland

autor

Sieniawski J.

• Rzeszów University of Technology, Poland

Bibliografia

• [1] Loira E.: Quo Vadis gamma titanium aluminide. Intermetallics 9 (12) (2001) 997÷1001.
• [2] Loira E.: Gamma titanium aluminides as prospective structural materials. Intermetallics 8 9-11 (2000) 1339÷1345.
• [3] Wames M., DuShane N., Cockerill J.: Cyclic oxidation of diffusion aluminide coatings on cobalt base superalloys. Surface and Coatings Technology 148 (2001) 163÷170.
• [4] Tamarin Y.: Protective coatings for turbine blades. ASM International (2002).
• [5] Bose S.: High temperature coating. Burlington (2007).
• [6] Pint B., Haynes T., Besmann T.: Effect of Hf and Y additions on aluminide coating performance. Surface & Coatings Technology 205 (2010) 3287÷3293.
• [7] Wang Y., Suneson M., Sayre G.: Synthesis of Hf – modified aluminide coatings on Ni-base superalloys. Surface & Coatings Technology 206 (2011) 1218÷1228.
• [8] Hamadi S., Bacos M., Poulain M., Seyeux A., Maurice V., Marcus P.: Oxidation resistance of a Zr-dopped NiAl coating thermochemically deposited on a nickel-based superalloy. Surface & Coatings Technology 204 (2009) 756÷760.
• [9] Larson D., Miller M.: Atom probe field-ion microscopy characterization of nickel and titanium aluminides. Mater. Charact. 44 (2000) 159.
• [10] Rhys-Jones T.: Coatings for blade and Vane applications in gas turbines. Corrosion Science. 29 (6) (1989) 623÷646.
• [11] Movchan B.: Functionally graded EB PVD coatings. Surface and Coatings Technology 149 (2) (2002) 252÷262.
• [12] Guo H., Sun L., Li H., Gong S.: High temperature oxidation behaviour of hafnium modified NiAl bond coat in EB-PVD thermal barrier coating system. Thin Solid Films 516 (2008) 5732÷5735.
• [13] Okamoto H.: Ni-Zr (Nickel-Zirconium). JPEDAV 28 (2007) 409.
• [14] Wang N., Changrong L., Zhenmin D., Fenge W.: Experimental study and thermodynamic re-assessment of the Ni-Zr system. CALPHAD 31 (2007) 413÷421.
• [15] Nash P., Jayanth C. S.: The Ni-Zr (nickel-zirconium) system. Bulletin of Alloy Phase Diagrams 5 (1984) 144÷148.