Odporność na utlenianie warstw krzemkowych na molibdenie i stopie TZM

• Autorzy: Moskal G. , Witala B. , Mościcki A. , Kałamarz P. , Supernak W. , Niemiec D. , Wrona A. , Osadnik M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/40.2016.2.3

Warianty tytułu

EN

Oxidation resistance of silicide coatings on Mo and TZM alloy

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań charakteryzujące odporność na utlenianie krzemowanego metodą proszkową czystego molibdenu oraz stopu TZM, zawierającego dodatkowo tytan, cyrkon oraz węgiel. Badania odporności na utlenianie przeprowadzono w powietrzu w temperaturze 1200°C w warunkach quasi izotermicznych. Próbki do badań pobierano po 25, 50 i 100 godzinach testu. Wykazano, że o trwałości powłoki krzemkowej na molibdenie i jego stopach decyduje jej jakość, a szczególnie obecność pęknięć i ich zdolność do samozaleczania. W powłokach typu MoSi2 obecność pęknięć penetrujących do materiału podłoża gwałtownie przyspiesza proces niszczenia stopu podłoża, a efekt samozaleczania nie jest obserwowany. W obszarach powłoki wolnych od pęknięć jej trwałość w warunkach utleniania była bardzo dobra.

EN

Results of investigations characterizing oxidation resistance of pure Mo and TZM alloy (with addition of Ti and Zr) after siliconizing process in activated pack were showed in this article. The oxidation test was made in laboratory air at temperaturę 1200°C in quasi isothermal conditions. The specimens to microstructural investigations were taken after 25, 50 and 100 hours of exposure. The durability of silicide’s coatings on Mo and TZM alloy is related strongly to their quality and especially to: presents of microracks as well as ability to self-healing process. In the case of MoSi2 type of coatings the presents of deeply penetrating microcracks suddenly increased the failure process of substrate materials, and the self-healing effect was not observed. In the areas of coatings free from discontinuities the durability of silicide layer was very good in oxidation test condition.

Słowa kluczowe

PL

warstwa krzemkowa; molibden; TZM; odporność na utlenianie

EN

silicide coating; molybdenum; TZM; oxidation resistance

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 2
• Strony: 46--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Moskal G.

• Silesian University of Technology, Institute of Materials Science, Katowice, Poland

autor

Witala B.

• Silesian University of Technology, Institute of Materials Science, Katowice, Poland

autor

Mościcki A.

• Silesian University of Technology, Institute of Materials Science, Katowice, Poland

autor

Kałamarz P.

• Silesian University of Technology, Institute of Materials Science, Katowice, Poland

autor

Supernak W.

• Silesian University of Technology, Institute of Materials Science, Katowice, Poland

autor

Niemiec D.

• Silesian University of Technology, Institute of Materials Science, Katowice, Poland

autor

Wrona A.

• Institute of Non Ferrous Metals, Department of Powders and Composites Materials, Gliwice, Poland

autor

Osadnik M.

• Institute of Non Ferrous Metals, Department of Powders and Composites Materials, Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1] Alam M.Z., B. Venkataraman, B. Sarma, D.K. Das. 2009. „MoSi2 coating on Mo substrate for short-term oxidation protection in air”. Journal of Alloys and Compounds 487 (1-2) : 335–340.
• [2] Chakraborty S.P., S. Banerjee, I.G. Sharma et al. 2010. „Development of silicide coating over molybdenum based refractory alloy and its characterization”. Journal of Nuclear Materials 403 (1-3) : 152–159.
• [3] Chao P.J., in: A.G. Quarrel (Ed.). 1961. Niobium, Tantalum and Tungsten, Elsevier : 250–265.
• [4] S. Majumdar, I.G. Sharma, S. Raveendra et al. 2008. ”In situ chemical vapour co-deposition of Al and Si to form diffusion coatings on TZM”. Materials Science and Engineering 492 (1-2) : 211–217.
• [5] Moskal Grzegorz, Marta Mikuśkiewicz, Bartosz Witala, Lucjan Swadźba, Marek Hetmańczyk, Adrian Mościcki, Piotr Kałamarz, Wacław Supernak, Dawid Niemiec, Adriana Wrona, Małgorzata Osadnik. 2014. „Charaktery styka powłok krzemkowych na molibdenie i stopie TZM”. Ochrona przed Korozją 57 (5) : 184–187.
• [6] Moskal Grzegorz, Lucjan Swadźba, Wacław Supernak, Marta Mikuśkiewicz, Adrian Mościcki, Magdalena Jabłońska, Dawid Niemiec, Piotr Kałamarz, Marek Staszewski, Adriana Wrona, Małgorzata Osadnik. 2014. „Microstructural characterization of silicide coatings on Mo and TZM alloy”. Advanced Materials Research 1036 : 164–167.
• [7] Natesan K., S.C. Deevi. 2000. ”Oxidation behavior of molybdenum silicides and their composites”. Intermetallics 8 (9-11) : 1147–1158.
• [8] Northcott L., in: A.G. Quarrel (Ed.). 1961. Niobium, Tantalum and Tungsten. Elsevier : 3–26.
• [9] Smialek J.L., C.A. Barrett. Materials Selection and Design, Design for oxidation resistance, ASM Handbook, Vol. 20 : 589-602, ASM International.
• [10] Wang Y., Y. Li, X Hu. 2001. ”Formation and oxidation resistance of silicide coatings for Mo and Mo alloys”. Journal of Materials Science and Technology 17 : 479–481.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.