Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Kształtowanie warstwy aluminidkowej wytworzonej metodą CVD z uprzednio naniesioną powłoką cyrkonu na podłożu niklu

Zagula-Yavorska M., Kubiak K., Markowski J., Romanowska J.

Mechanik

|

2014

|

R. 87, nr 3

192--198

PL

Warstwy aluminidkowe modyfikowane cyrkonem na podłożu nadstopów niklu charakteryzują się dwukrotnie większą żaroodpornością w porównaniu z warstwami niemodyfikowanymi. W pracy nanoszono powłokę cyrkonu o grubości 1 i 3 μm metodą parowania wiązką elektronową (EBE) na podłoże niklu. Warstwę aluminidkową wytwarzano metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD) w temperaturze 1050 ºC w czasie 8 h. Proces CVD umożliwia tworzenie się warstwy o budowie trzystrefowej. Strefa zewnętrzna warstwy aluminidkowej składa się z kryształów fazy NiAl, a strefa wewnętrzna – z fazy Ni3Al. Obecność kryształów fazy Ni(Al) stwierdzono na granicy strefa wewnętrzna–podłoże. Twardość warstwy aluminidkowej wynosi ok. 500 HV. Proces aluminiowania podłoża niklu z naniesioną powłoką cyrkonu o grubości 1 μm prowadzi do wydzielenia się cząstek kryształów faz międzymetalicznych NiZr(NiZr2) oraz Ni5Zr na granicy strefa zewnętrzna– strefa wewnętrzna oraz strefa wewnętrzna–podłoże. Zwiększenie grubości powłoki cyrkonu do 3 μm powoduje zwiększenie objętości względnej kryształów fazy Ni5 Zr w warstwie aluminidkowej.

EN

Zirconia modified aluminide layers on a substrate of nickel superalloy characterized by twice the heat resistance in comparison with unmodified layers. The paper zirconium coating was applied with a thickness of 1 and 3 mm using electron beam evaporation (EBE) on a nickel substrate. An aluminide layer is produced by chemical vapor deposition (CVD) at 1050 ° C for 8 h. The CVD process allows the formation of the layer of three-zone structure. The outer zone aluminide layer consists of crystal NiAl phase and the inner zone - Ni3Al phase. The presence of the crystal phase of Ni (Al) was found on the border of the inner-surface zone. Aluminide layer hardness approx. 500 HV. Aluminizing process nickel substrate with the coating zirconium 1 micron thickness leads to a separation of the crystals of intermetallic particles NiZr (NiZr2) and Ni5Zr zewnętrzna- zone on the border of the inner zone and the inner-surface zone. Increasing the zirconium coating thickness of 3 Pm increases the relative volume of the crystal phase Ni5 Zr aluminide layer.

2

Synteza warstw tlenku glinu w argonie metodą MOCVD

Sawka A., Kwatera A.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 6

845--848

PL

Celem badań było uzyskanie informacji, które pozwoliłyby na opracowanie nowej technologii syntezy monowarstw Al2O3 o regulowanej mikrostrukturze na węglikach spiekanych. Otrzymane w tych badaniach warstwy Al2O3-C będą stanowiły pośrednią warstwę, na której będzie syntezowana zewnętrzna warstwa Al2O3 bez węgla. Istotne jest, aby ta warstwa była cienka, ciągła, bardzo mało zróżnicowana w grubości i gęsta. Zadaniem pośredniej warstwy jest blokada dyfuzji kobaltu do syntezowanej czystej, zewnętrznej warstwy Al2O3 oraz blokada dyfuzji tlenu do podłoża trakcie syntezy warstwy zewnętrznej w powietrzu. Warstwy Al2O3 syntezowano z acetyloacetonianu glinu metodą CVD na szkle kwarcowym grzanym w piecu indukcyjnym w zakresie temperatury 800÷1000°C, stosując jako nośnik reagentów argon. Otrzymane warstwy Al2O3 zawierały węgiel, co powodowało ciemne zabarwienie warstw. Ciemne zabarwienie warstw świadczy, że węgiel nie jest w postaci pojedynczych atomów lecz skupisk, w których oprócz wiązań σ występują wiązania π. Warstwy otrzymywane w niskiej temperaturze poddawano sterowanej krystalizacji w temperaturze wyższej. Otrzymane warstwy w temperaturze powyżej 900°C były nanokrystaliczne (zawierały fazę α-Al2O3). Ze względu na to, że przebieg krystalizacji można regulować czasem i temperaturą procesu, można mieć większy wpływ na budowę, a przez to na własności warstw niż w procesie bezpośredniej syntezy w wysokiej temperaturze.

EN

The aim of the research was to obtain the information permissive on elaboration of new technology of synthesis of Al2O3 monolayers on cemented carbide tools. Presence of this process during the layer growth causes its cloudiness. It’s a result of formation of porous powders in gaseous phase. The object of an intermediate layer is blocking of cobalt diffusion to pure eternal layer and diffusion of oxygen to the substrate of cemented carbides during the synthesis process. Al2O3 layers were synthesised using aluminium acetyloacetonate on quartz glass by MOCVD method. In synthesis process argon was used as a carrier gas. The layers were deposited at 800÷1000°C. Obtained layers contained carbon, what caused their dark colour. It shows that carbon is present in the layers in form of clusters (presence of σ and π bondings). Layers obtained at lower temperature were treated controlled crystallization at higher temperature. Layers deposited at temperature above 900°C were nanocrystalline (contained α-Al2O3 phase). Process of the layers crystallization may be regulated by time and temperature of the process. Therefore we have an influence on microstructure and properties of deposited layers.

3

Microstructure and oxidation resistance of an aluminide coating on the nickel based superalloy Mar M247 deposited by the CVD aluminizing process

Zielińska M., Zagula-Yavorska M., Sieniawski J., Filip R.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 3

697--701

EN

An investigation was conducted to synthesize βNiAl coating on the nickel based superalloy Mar M247 in a chemical vapor deposition process (CVD). The low activity process of aluminizing was carried out for 8 hours at the temperature 1050°C. Surface morphology and cross-section microstructure of the diffusion coating were studied and compared by using an optical microscope, a scanning electron microscope (SEM) equipped with energy dispersive spectroscopy and an X-ray diffractometer. It was found that aluminide coating with the thickness of 37 μm consisted of two layers: an outer one and the inner interdiffusion one. The outer layer consists of single phase βNiAl. The inner one, consisted of βNiAl phase and carbides: MC and M23 C6 types which were originally present in the substrate. Cyclic oxidation test was performed at 1000°C for 1000h in the air atmosphere. The aluminized samples exhibited a small mass increase and the α- Al2 O3 oxide formed during oxidation test had a good adherence to the coating. The decrease of aluminum content in the coating with the prolongation of the oxidation time and the phase transformation of βNiAl to γ’ Ni3 Al and to γNi solid solution were observed. The samples without the coating showed a strong mass decrease in comparison to the coated samples.

XX

Niskoaktywny proces aluminiowania prowadzono w temperaturze 1050°C i w czasie 8 h. Badania mikrostruktury na przekroju oraz powierzchni warstwy dyfuzyjnej prowadzono za pomoca mikroskopu optycznego oraz skaningowego mikroskopu elektronowego wyposażonego w detektor EDS. Skład fazowy określano metodą rentgenowskiej analizy fazowej. Uzyskano warstwę aluminidkową o grubości 37 μm składająca się z dwóch stref: zewnętrznej oraz wewnętrznej (dyfuzyjnej). Strefa zewnętrzna składa się z fazy βNiAl. Natomiast wewnętrzna - z fazy βNiAl oraz węglików typu MC oraz M23C6. Badania cyklicznego utleniania prowadzono w temperaturze 1000°C i w czasie 1000 h w atmosferze powietrza. Podczas utleniania warstwy aluminidkowej powstaje tlenek α-Al2O3 o dobrej przyczepności do warstwy dyfuzyjnej. Zwiększenie czasu utleniania od o do 1000 h powoduje zmniejszenie zawartości aluminium oraz przemianę fazową β-NiAl do γ’-Ni3Al i do stałego roztworu γ-Ni. Materiał bez warstwy aluminidkowej charakteryzuje się większą szybkością utleniania w porównaniu do materiału z warstwą aluminidkową.

4

Oxidation behaviour of palladium modified aluminide coatings deposited by CVD method on nickel-based superalloys under air atmosphere

Zagula-Yavorska M., Kubiak K., Sieniawski J.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2012

|

Vol. 55, nr 2

848--854

EN

Purpose: In this paper the oxidation resistance of palladium modified aluminide coatings deposited by CVD method on nickel-based superalloy was evaluated. Design/methodology/approach: Palladium coatings 3 and 7 μm thick were deposited by the electroplating process. The heat treatment of electroplating coatings at the temperature 1050 °C for 2 h under argon atmosphere was performed. Low activity CVD aluminizing process of palladium heat treated coatings (3 and 7 μm thick) at the 1050°C for 8 h using IonB ond equipment was performed. Oxidation resistance was evaluated at 1100°C for 1000 h in air atmosphere using furnace of Czylok company. The microstructure investigations of palladium modified aluminide coatings were conducted by the use of optical microscope (Nikon Epiphot 300) and a scanning electron microscope (Hitachi S-3400N) equipped with an Energy Dispersive Spectroscope EDS (VOYAGER of NORAN INSTRUMENTS). The phase composition was identified by X-ray (ARL X’TRAX) diffractometer. The surface roughness parameter - Ra of modified aluminide coatings was evaluated by Perthometer S2 MAHR equipment. Findings: The microstructure of palladium modified aluminide coatings (3 and 7 μm thick) consists of (Ni,Pd)Al phase and two zones: outer and internal one. Low activity CVD aluminizing at 1050 °C for 8 h causes the increase of surface roughness parameter of modified coatings. The increase of platinum thickness from 3 to 7 μm causes a greater surface roughness of aluminide coatings. On the ground of the obtained results, it was found that palladium modification of aluminide coatings to increases the oxidation resistance of CMSX 4 Ni-base superalloy. Practical implications: The palladium modified aluminide coatings are used as an alternative for platinum modified aluminide coatings in turbine blades of aircraft engines. Originality/value: It was proved that palladium modification of aluminide coatings has a positive effect on the oxidation resistance of CMSX 4 Ni-base substrate.

5

Wytwarzanie nanoigieł z krzemku palladu

Kowalska E., Czerwosz E., Radomska J., Wronka H.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 8

34-38

PL

W pracy przedstawiamy dwustopniową metodę syntezy krzemku palladu w postaci nanoigieł. Nanoigły powstają podczas osadzania warstw węglowo-palladowych na podłożach krzemowych, przy wykorzystaniu technik PVD/ CVD. Nanoigły układu Pd-Si charakteryzowano metodami SEM, TEM, XRD oraz mikroanalizą rentgenowską EDX. Określono strukturę krystaliczną i budowę nanoigieł pod względem ich długości, średnicy przekroju poprzecznego oraz składu.

EN

In this paper we present two steps synthesis method of palladium silicide as nanoneedles. This type of nanoneedles is formed on silicon substrates using PVD/CVD technigues. Nanoneedles Pd-Si system were characterized by SEM, TEM, XRD as well as by microanalysis EDX. The crystallographic structure and the construction of nanoneedles in terms of their length, diameters and composition were determined.

6

Oxidation behaviour of platinum modified aluminide coatings deposited by CVD method on nickel-based superalloys under air atmosphere

Yavorska M., Sieniawski J.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2011

|

Vol. 46, nr 2

204--210

EN

Purpose: In this paper the oxidation resistance of platinum modified aluminide coating deposited by CVD method on nickel-based superalloy was evaluated. Design/methodology/approach: Platinum coatings 3 and 7 ^m thick by the electroplating process were deposited. The heat treatment of electroplating coatings at the temperature 1050°C for 2 h under argon atmosphere was performed. Low activity CVD aluminizing process of platinum heat treated coatings (3 and 7^m thick) at the 1050°C for 8 h using IonBond equipment was performed. Oxidation resistance at 1100°C for 1000 h in air atmosphere using furnace of Czylok company was evaluated. The microstructure investigations of platinum and palladium modified aluminide coatings were conducted by the use of optical microscope (Nikon Epiphot 300) and a scanning electron microscope (Hitachi S-3400N) equipped with an Energy Dispersive Spectroscope EDS (VOYAGER of NORAN INSTRUMENTS). The phase composition was identified by X-ray (ARL X’TRAX) diffractometer. The surface roughness parameter -Ra of modified aluminide coatings was evaluated by Perthometer S2 MAHR equipment. Findings: The microstructure of platinum modificated aluminide coatings (3 and 7 m thick) consists of (Ni,Pt)Al phase and two zones: outer and internal one. Low activity CVD aluminizing at 1050°C for 8 h causes the increase of surface roughness parameter of modified coatings. The increase of platinum thickness from 3 to 7 μm lets to get a greater surface roughness parameter of aluminide coatings. On the ground of the obtained results, it was found that platinum modification of aluminide coatings provides to increase of oxidation resistance Ni-based substrates. Practical implications: The platinum modified aluminide coatings are widely used as coatings for turbine blades of aircraft engines. Originality/value: It was proved that platinum modification of aluminide coatings has a positive effect on the oxidation resistance of substrate.

7

Emisja polowa z nanorurek węglowych osadzonych na podłożach krzemowych

Kowalska E., Radomska J., Czerwosz E., Kozłowski M., Diduszko R., Wronka H.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2004

|

Vol. 45, nr 10

35-36

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań właściwości emisyjnych warstw wielościennych nanorurek węglowych (Multiwalled Carbon Nanotubes - MWCNTs), zsyntezowanych metodą CVD (Chemical Vapor Deposition) na gładkich i porowatych podłożach krzemowych Si o orientacji (111). Obserwowano wzmocnienie emisji z warstw CNTs osadzonych na podłożu porowatym w porównaniu z płytką Si o gładkiej powierzchni. Ten efekt może być spowodowany lepszym uporządkowaniem i mniejszą ilością zdefektowanych nanorurek z podłoża porowatego, dla których czynnik wzmocnienia pola elektrycznego B (Beta) ma wiekszą wartość od wartości charakterystycznej dla nanorurek poskręcanych, bardziej zdefektowanych.

EN

The emissive properties of multiwalled carbon nanotube (MWCNT) films, obtained by a chemical vapor deposition (CVD) method on porous and flat Si (111) substrates, were studied in diode vacuum system. The improvement of emissive properties of CNTs grown on porous silicon in comparison with nanotubes grown on a flat Si substrate was observed. The registered effect can be caused by the better aligned, less defected nanotubes (from porous Si wafer), for which a field enhancement factor (is higher than for tubes randomly arranged (flat Si).