Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Microstructural Characterization of Several Coatings Deposited on TiAlNb Intermetallic Alloy

Góral M., Pytel M., Dychtoń K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 4

1547--1551

EN

Titanium alloys based on the γ -TiAl intermetallic phase are a type of material which may replace nickel supperalloys in high temperature applications. Not enough resistance to corrosion at temperatures above 900°C remains the biggest limitation in industrial practices. The paper presents results of preliminary research into application of new type heat resistant coatings on the basis of γ -TiAl alloy. MeCrAlY and Si coatings were formed by pack cementation method. Aluminide coatings were deposited by pack cementation method and VPA. Research results have shown that except for the coating formed by VPA, coatings were characterized by high porosity and therefore would not ensure appropriate protection against oxidation. Further research will be necessary into application of the VPA method in protecting γ-TiAl titanium alloys in order to improve their heat resistance.

PL

Stopy na osnowie fazy międzymetalicznej γ-TiAl stanowią materiał, który może stanowić zamiennik nadstopów niklu w aplikacjach wysokotemperaturowych. Nadal największym ograniczeniem w ich przemysłowym zastosowaniu jest niewystarczająca odporność na utlenianie w temperaturze powyzej 900°C. W artykule przedstawiono wyniki wstępnych badań nad zastosowaniem nowych rodzajów powłok żaroodpornych na podłożu stopu γ-TiAl. Wytworzono powłoki MeCrAlY oraz Si metodą zawiesinową a także powłoki aluminidkowe metodą pack cementation oraz VPA. Wyniki badań wykazały że poza powłoką wytworzoną metodą VPA pozostałe charakteryzowały się dużą porowatością przez co nie moga zapewnić odpowiedniej ochrony przed utlenianiem. Wskazano na konieczność dalszych badań nad zastosowaniem metody VPA do ochrony stopów tytanu γ-TiAl w celu poprawy ich żaroodporności.

2

Wybrane zagadnienia natryskiwania plazmowego w warunkach obniżonego ciśnienia LPPS powłokowych barier cieplnych na podłożu stopów tytanu na osnowie faz międzymetalicznych γ (TiAl)

Góral M., Sieniawski J., Kubiak K.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 2

75--77

PL

W artykule przedstawiono ogólną charakterystykę procesów wytwarzania międzywarstw dla powłokowych barier cieplnych (TBC) na podłożu elementów wykonanych ze stopów tytanu na osnowie fazy międzymetalicznej γ (TiAl). Przeprowadzono analizę zastosowania procesów natryskiwania plazmowego w warunkach ciśnienia atmosferycznego (APS) oraz fizycznego osadzania z fazy gazowej z odparowaniem za pomocą wiązki elektronów (EB-PVD). Omówiono obecnie wprowadzany nowy proces natryskiwania plazmowego w warunkach obniżonego ciśnienia (LPPS Thin Film). Przedstawiono koncepcję zastosowania tej metody do wytwarzania warstwy ceramicznej powłokowych barier cieplnych na łopatkach turbiny niskiego ciśnienia silników lotniczych wytwarzanych ze stopów tytanu na osnowie fazy międzymetalicznej γ (TiAl).

EN

The authors presented in the article the general characterization of the bondcoat deposition processes for the thermal barrier coatings on elements made of titanium alloys based on the γ (TiAl) intermetallic phase. The analysis of application of the plasma spraying processes under atmospheric pressure (APS) and physical vapour deposition involving ingot evaporation with electron beam (EB-PVD) was performed. The currently introduced new plasma spraying process under low pressure (LPPS Thin Film) was described. The authors presented a concept of application for this method of obtaining the ceramic layer for thermal barrier coatings. The layer is deposited on the low-pressure turbine blades of aircraft engines made of titanium alloys on the base of γ-(TiAl) intermetallic phase.

3

Effect of surface modification of [alfa]-Ti on internal friction

Łunarska E., Chernyayeva O., Zachariasz R.

Advances in Materials Science

|

2008

|

Vol. 8, nr 1(15)

107-115

EN

The measurements of the internal friction were done using the RAK -3 relaxator at the bending mode oscillation of the acoustic frequency. The annealed a-Ti and a-Ti with the surface modified by the pulse mechanical grinding, by the plasma assisted formation of the layer of Ti-AI intermetallics and by the electrochemical hydrogen charg-ing have been studied. The Young modulus and the attenuation of samples were measured at the heating of specimens between 200 and 600 K. In the studied temperature range, some relaxation processes occurred in the modified specimens. The values of the Young modulus and of the internal friction background have been also found to depend on the state of the Ti surface. The possible effects of the phase composition and the stress state on the obtained results have been discussed.

4

Odporność na korozję wysokotemperaturową powłok Al-Si wytwarzanych na stopach TiAl

Góral M., Hetmańczyk M., Swadźba L., Mendala B., Moskal G.

Ochrona przed Korozją

|

2007

|

nr 4

187-193

PL

Jedną z metod wytwarzania powłok aluminidkowych na stopach żarowytrzymałych jest pokrywanie wodną zawiesiną zawierającą proszki metali Al i Si. Powłokę uzyskuje się poprzez zanurzanie lub natryskiwanie zawiesiny na elementy, a następnie dyfuzyjną obróbkę cieplną. Jako materiał podłoża wykorzystano stop na osnowie faz międzymetalicznych Ti-Al z 7% at. dodatkiem niobu. Powłoki uzyskano poprzez zanurzanie w zawiesinie o różnej zawartości krzemu. Po wysuszeniu próbki poddano obróbce dyfuzyjnej w atmosferze Ar w temperaturze 950oC. Badania metodą rentgenowskiej analizy fazowej wykazały że podstawowym składnikiem powłoki jest wysokoaluminiowa faza TiAl3. Stwierdzono także obecność różnego typu krzemków tytanu. W przypadku powłok uzyskanych z zawiesin o mniejszej zawartości krzemu (do 20% wag.) były to krzemki typu Ti5Si3, natomiast w powłokach z zawiesin wysokokrzemowych obecne były także krzemki typu Ti5Si4,TiSi2 oraz TiSi. Próby utleniania przeprowadzono w cyklach 24 godzinnych w temperaturze 900 i 950oC w powietrzu. Badania prowadzono dla wszystkich próbek z powłokami aluminidkowymi oraz dla próbek bez pokrycia. Stwierdzono łuszczenie się i odpadanie zgorzeliny z powierzchni stopu Ti46Al7Nb bez powłoki oraz znaczne ubytki jej masy w obu temperaturach. Na powierzchni próbek z powłokami ochronnymi powstała jasnożółta, przyczepna do podłoża zgorzelina. W strukturze powłok utlenianych w temperaturze 900oC nie stwierdzono istotnych zmian. W temperaturze 950oC doszło do silnej degradacji powłok ochronnych i powstania wielowarstwowej zgorzeliny. W przypadku powłoki uzyskanej z zawiesiny zawierającej wyłącznie Al miała ona budowę dwuwarstwową, złożoną z rutylu na zewnątrz i tlenku aluminium w strefi e wewnętrznej. W przypadku powłok uzyskanych z zawiesin zawierających krzem zgorzelina miała następującą budowę: TiO2/Al2O3/TiO2+Si.

EN

Deposition in water slurry containing Al and Si powders is one of the methods which is used to produce aluminide coatings on heat resistant alloys. The coating is obtained by immersing the alloy in the slurry or by spraying the slurry onto the elements, followed by diffusion heat treatment. A Ti-Al intermetallic-phase based alloy with a 7% at. niobium addition was used as the substrate. The coatings were obtained by immersion in a slurry with varied silicon content. Following drying, the samples were diffusion-treated in an Ar atmosphere at 950oC. An X-ray phase analysis found the aluminium-rich TiAl3 phase to be the main component of the coating. The presence of titanium silicides was also detected. Among the coatings obtained from the slurries with a lower aluminium content, (up to 20% wt) they were, for the most part, type Ti5Si3 silicides, while in the coatings from the slurries with a high-silicon content, types Ti5Si4,TiSi2 and TiSi silicides were shown to be present. The oxidation tests were conducted in 24-hour cycles at 900 and 950oC in air. All the aluminide coated samples as well as the uncoated ones were included in the testing schedule. Flaking and spalling of the scale was found to occur on the surface of the uncoated Ti46Al7Nb alloy sample and substantial weight loss was observed at both temperatures. A bright-yellow, base-adherent scale was formed on the surface of the coated samples. No signifi cant change was detected in the structure of the coatings oxidized at 900oC. At 950oC, however, a severe degradation took place and a multi-zoned scale was created. In the case of the coating deposited in the slurry containing pure Al, the scale was composed of two zones: the outer zone made up of rutile and the inner zone containing aluminium oxide, while the scale formed on the coatings obtained from the slurries with silicon content had the following structure: TiO2/Al2O3/TiO2+Si.

5

Gas phase aluminising of TiAl intermetallics

Goral M., Moskal G., Swadzba L.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2007

|

Vol. 20, nr 1-2

443-446

EN

Purpose: Increasing oxidation resistance of TiAl intemetallic alloy by gas phase aluminising. Design/methodology/approach: The structure of coatings was investigated by light scanning microscopy. The chemical composition of coatings was investigated by EDS method and XRD phase analysis was used as well. Findings: The investigation has showed that the thickness of the coatings was 10 micrometres. The structure of the silicon-modified aluminide coatings is as follows: the outer zone consisting of TiAl3 phase (on the TiAl7Nb alloy only), the middle zone consisting TiAl2 phase, the inner zone consisting of TiAl phase. The analysis of the average chemical composition of the outer zone exhibited the gradual increase of the silicon content along with the increase of this element in the slurry. Practical implications: The slurry method can be applied in aerospace and automotive industry as low-cost technology of producing of aluminide coatings on intermetallics. Originality/value: New method of depositing of aluminide coatings on TiAl alloys.