Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ procesu aluminiowania na mikrostrukturę nadstopu niklu Inconel 713C

Zagórska M., Sitek R., Dobkowski K., Kurzydłowski K. J.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 3

120--123

PL

Warstwy ochronne na bazie międzymetalicznej fazy NiAl są stosowane do poprawy odporności na utlenianie wysokotemperaturowe odpowiedzialnych elementów turbin silników lotniczych.W pracy dyfuzyjną warstwę Ni0.58Al0.42 modyfikowaną cyrkonem wytworzono metodą CVD z par AlCl3 + ZrCl3 w atmosferze wodoru jako gazu nośnego, w temperaturze 1040°C przez 3 h, pod ciśnieniem 150 hPa na podłożu nadstopu niklu IN 713C. Wykonano badania mikrostruktury warstwy oraz jej składu chemicznego i fazowego. Zbadano także wpływ procesu aluminiowania na mikrostrukturę podłoża — nadstopu niklu IN713C. Stwierdzono, że wytworzone warstwy wykazują ciągłość na całej powierzchni próbek, stabilność składu chemicznego i fazowego oraz nie wpływają na mikrostrukturę stopu.

EN

Protective layers based on NiAl intermetallic phases are commonly used in improving high-temperature oxidation resistance of responsible aircraft engines turbine components. In this work zirconia modified diffusion layer Ni0.58Al0.42 was manufactured on nickel-based superalloy IN 713C by CVD method with the presence of AlCl3 + ZrCl3, in an atmosphere of hydrogen as a carrier gas, at a temperature of 1040°C, during 3 h and at a pressure of 150 hPa. Microstructure, chemical and phase composition of layers were studied. The influence of aluminizing process on the microstructure of substrate was also examined. It was found that obtained layers are characterized by stability of chemical and phase composition and does not change the microstructure of the substrate.

2

Warstwy aluminidkowe modyfikowane Hf wytworzone na podłożu z nadstopu niklu Inconel 740H

Zagórska M., Sitek R., Kamiński J., Mizera J., Kurzydłowski K. J.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 5

247--250

PL

Nadstopy niklu są powszechnie stosowanymi materiałami ze względu na swoje właściwości (m.in. żaroodporność i żarowytrzymałość). Jednak ciężkie warunki pracy elementów wykonanych z nadstopów niklu powodują zagrożenie wystąpienia m.in. korozji wysokotemperaturowej. W związku z tym jest konieczne stosowanie dodatkowej ochrony korozyjnej. W celu poprawienia właściwości nadstopów niklu wykorzystuje się ochronne warstwy powierzchniowe. Warstwy na bazie fazy międzymetalicznej NiAl charakteryzują się wysoką temperaturą topnienia, małą gęstością oraz dużą wartością modułu sprężystości. Modyfikacja warstw takimi pierwiastkami jak Hf, Zr czy Pt służy do poprawy ich adhezji oraz wytrzymałości. W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących warstw aluminidkowych modyfikowanych Hf wytworzonych na podłożu z nadstopu niklu Inconel 740H. Dyfuzyjne warstwy NiAl modyfikowane Hf wytworzono w wysokoaktywnym procesie CVD w temperaturze 1040°C, pod ciśnieniem 150 hPa, w obecności AlCl3 i w atmosferze wodoru jako gazu nośnego. W celu scharakteryzowania warstw wykonano badania mikrostruktury, składu chemicznego i fazowego. Wykonano także pomiary mikrotwardości od powierzchni oraz badania odporności korozyjnej. Wytworzone warstwy o grubości ok. 4 μm odznaczają się jednorodnością oraz ciągłością na całej długości próbek. Na powierzchni warstw stwierdzono występowanie trzech faz: AlNi3, Hf2Ni oraz (Al0,72Hf0,28)Ni3. Wykazano obecność wydzieleń bogatych w Hf zarówno na powierzchni, jak i w przekroju warstw. Wykazano również wpływ procesu aluminiowania na zwiększenie mikrotwardości na powierzchni (z poziomu 230 HV0,05 do około 370 HV0,05). Proces aluminiowania nieznacznie wpływa na niejednorodność elektrochemiczną stopu IN740H. Warstwy aluminiowane tworzą powłokę katodową na badanym materiale. Obecność warstw aluminiowanych zwiększa odporność korozyjną materiału w badanym roztworze korozyjnym.

EN

Ni-based superalloys are commonly used due to wide range of applications associated with their properties (such as heat and high-temperature creep resistance). However, hard working conditions of elements made of Ni-based superalloys cause a risk of high temperature corrosion occurrence. Simultaneously, it is necessary to apply additional corrosion protection. In order to improve corrosion properties of nickel based superalloys, protective coatings are used. Layers based on NiAl intermetallic phase exhibit high melting point, low density and high value of elastic modulus. Hf, Zr or Pt layers modification leads to the improvement of their adhesion and durability. This article presents characterization results of Hf-modified aluminide layer on nickel based superalloy Inconel 740H. Coatings were manufactured by CVD method at a temperature of 1040°C, at a pressure 150 hPa, in the presence of AlCl3 and in the atmosphere of hydrogen as a carrier gas. Microstructure observations, chemical and phase composition analysis were carried out in order to characterize NiAl layers. Microhardness measurements of the surface and corrosion resistance tests were also performed. Manufactured layers of thickness about 4 μm exhibit high homogeneity and continuity over entire samples. On the layers surface three phases has been identified: AlNi3, Hf2Ni and (Al0,72Hf0,28)Ni3. The presence of Hf-rich precipitates, both on the surface and in the cross-section of layers, was demonstrated. Aluminizing process effect on the increase of surface microhardness (from the 230 HV0,05 to about 370 HV0,05) was also shown. Moreover, aluminizing process slightly affects the electrochemical heterogenity of IN740H alloy. Hf-modified NiAl layers form compact cathode coating on the substrate, simultaneously increasing corrosion resistance of IN 740H alloy in applied corrosion solution.

3

Heat treatment and CVD aluminizing of Ni-base René 80 superalloy

Pytel M., Góral M., Nowotnik A., Sieniawski J., Drajewicz M., Ziaja W.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2012

|

Vol. 51, nr 1

30--38

EN

Purpose: This work presents the results of microstructure investigations which were carried out on Ni-base Rene 80 polycrystalline superalloy. Design/methodology/approach: Polycrystalline cast rods have been used in the studies. The heat treatment processes were conducted in ALD High Temperature Vacuum Furnace at 1204°C for 2 h, in Ar atmosphere followed by cooling to room temperature. The aluminizing processes were conducted by use of CVD method on as cast samples and after homogenizing-solution annealing. The diffusion low activity aluminide coatings have been produced using the CVD IonBond BPXPR0325S apparatus at various temperatures, for 4 h and applying different values of: flow rate of HCl through the outer AlCl3 generator and pressure in main retort in H2 atmosphere. The microstructure investigations were conducted using scanning electron microscope. To the purpose of analysis of the chemical composition an X-ray microanalysis technique was applied with the dispersion of the energy (EDS) using of Thermo and Noran equipment. Findings: It was found that samples without heat treatment had the typical cast microstructure with many areas of the y-y’ eutectic, after heat treatment process the microstructure was homogenized, i.e. the eutectic y-y’ has been dissolved, MC-type carbides were precipitated on the grain boundaries and the chemical composition was balanced. It was found also that after homogenizing heat treatment the samples had the thicker coating and had more homogenous additive and diffusion layer than the samples with as-cast microstructure. Research limitations/implications: Results will be used for further steps which will consist of CVD process and other different heat treatment. Practical implications: This CVD method will be used in the future for the production of modified aluminide bond coats on single crystal Ni-base superalloys underlying the ceramic EB-PVD or LPPS top coatings. Originality/value: In the future the production of chemical vapor deposited platinum (or Pd, Zr, Hf) aluminide diffusion coatings on nickel base superalloy substrate are planned.