Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

„Above the Pack” diffusion aluminizing of turbine compressor blades made of EI867 in the aerospace industry

Pytel Anna, Nowotnik Andrzej, Nalborczyk-Kazanecka Agnieszka

Advances in Mechanical and Materials Engineering

|

2023

|

Vol. 40, nr 1

171-179

EN

In the publication, tests were conducted on compressor turbine working blades made of EI-867 material, in accordance with the TU 14-1-402-72 standard, which were subjected to the gas non-contact aluminizing process. Metallographic analyses of the produced aluminide layer were undertaken, and the phase components of the aluminide layer microstructure were identified. This identification was achieved by analyzing the chemical composition in micro-areas using the EDS attachment in a scanning electron microscope and using X-ray diffraction. Additionally, hardness and creep resistance tests of the blades, after undergoing solution and aging processes, were performed over different durations. The research was aimed at exploring the feasibility of the aluminizing process using the "above the pack" method on parts made of EI-867 material and understanding the process's impact on the creep resistance of the part. Experimental research have shown that aluminizing turbine blades with EI-867 using the "above the pack" method to obtain a layer thickness in the range of 0.03-0.06 mm is possible within 10 hours at 950ºC. Aluminizing with the analyzed method results in the formation of an aluminized layer with a three-phase structure that ensures the appropriate strength of the coating. However, it has been shown that the aluminizing process using the "above the pack" method with the applied time of 10 hours causes a significant reduction in the creep resistance of the material. Based on the obtained results, it was shown that the non-contact aluminizing method for turbine blades made of EI 867 material does not meet aviation requirements for safe operation due to a significant reduction in mechanical properties.

PL

W pracy przeprowadzono badania łopatek roboczych turbiny sprężarki wytwarzanych z materiału EI-867 wg normy TU 14-1-402-72 poddawanych procesowi gazowego bezkontaktowego procesu aluminiowania. Wykonano badania metalograficzne wytworzonej warstwy aluminiowanej oraz poddano identyfikacji składniki fazowe mikrostruktury warstwy aluminidkowej za pomocą analizy składu chemicznego w mikroobszarach z użyciem przystawki EDS w skaningowym mikroskopie elektronowym oraz metodą dyfrakcji rentgenowskiej. Ponad to wykonano badania twardości oraz żarowytrzymałości łopatek poddawanych procesowi przesycania i starzenia w różnych czasach wytrzymania. Praca miała na celu określenie możliwości prowadzenia procesu aluminiowania metodą „above the pack” części z materiału EI-867 przy jednoczesnym określeniu wpływu procesu na zmianę żarowytrzymałości części. Na podstawie badań eksperymentalnych wykazano, że aluminiowanie łopatek turbin materiałem EI-867 metodą „above the pack” do uzyskania grubości warstwy w zakresie 0.03-0.06 mm możliwe jest w ciągu 10 godzin w temperaturze 950 ̊C. Aluminiowanie analizowaną metodą powoduje powstanie warstwy aluminiowanej o strukturze trójfazowej zapewniającej odpowiednią wytrzymałość powłoki. Wykazano jednak, że proces aluminiowania metodą "above the pack" z zastosowanym czasem 10 godzin powoduje znaczne obniżenie żarowytrzymałości materiału. Na podstawie uzyskanych wyników wykazano iż metoda bezkontaktowego aluminiowania w przypadku łopatek turbiny z materiału EI 867 nie spełnia wymogów lotniczych dla bezpiecznej eksploatacji ze względu na znaczne obniżenie własności mechanicznych.

2

Struktura i właściwości warstw Ni-A1-Cr wytworzonych metodą galwaniczno-dyfuzyjna

Piasecki A., Mlynarczak A.

Inżynieria Powierzchni

|

2007

|

nr 3

62-65

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań struktury, składu chemicznego, grubości i żaroodporności warstw dyfuzyjnych Ni-Al-Cr. Warstwy wytwarzano na próbkach ze stali C20 i C45 metodą wstępnego niklowania galwanicznego, a następnie aluminiowania, chromowania bądź chromoaluminiowania dyfuzyjnego w temperaturze 950°C w ciągu 6 godzin. Stwierdzono, że w wyniku połączenia procesu niklowania i nasycania dyfuzyjnego Al i Cr można wytworzyć warstwy charakteryzujące się wysoką odpornością na utlenianie. Najlepszą żaroodpornością charakteryzowała się warstwa wytworzona w mieszaninie o składzie 60% (60%A1+40%Fe-Cr), 39,5% kaolin, 0,5% NH4C1. Warstwy mają wielofazową strukturę i wielostrefową budowę, są dyfuzyjnie związane z podłożem. Wzrost zawartości aluminium w mieszaninie kosztem chromu zwiększa połysk warstwy oraz jej grubość.

EN

This paper presents the results of tests of structure, chemical constitution, thickness and heat resistance of diffusion Ni-AL-Cr layers. The layers have been produced on samples made of C20 and C45 steel by means of initial galvanic nickel plating and then pack calorizing, chromizing or simultaneous chromizing-aluminizing in temperature of 950 °C within 6 hours. It was stated that in the case of a combination of nickel processes with simultaneous saturation Al and Cr it is possible to produce layers that are characterized by high resistance on oxidation. Layers produced with a mixture of 60% (60%A1+40%Fe-Cr), 39,5% kaolin, 0,5% NH4C1 show the highest heat resistance. The layers have multifaceted structures and build, they are simultaneous connected to the substratum. The rise of aluminium in the chrome mixture increases its layer's polish and thickness.

3

Aluminiowanie stali w proszku z samorzutnego rozpadu wysokoaluminiowego żeliwa

Skrzypek S., Pieniążek J., Binczyk F., Przybyłowicz K., Ratuszek W.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2004

|

Vol. 71, nr 7-8

425-428

PL

Badania procesu dyfuzyjnego aluminiowania różnych stopów żelaza (stal 45, 1H17, Cr20Al5 i Fe -armco) w stopowym proszku samorozpadowym uzyskanym z samorzutnego rozpadu wysokoaluminiowego żeliwa opisano w prezentowanej pracy. Celem badań było stwierdzenie możliwości zastoswania takiego proszku do celów dyfuzyjnego aluminiowania stali. Badania wykazały, że w odpowiednich warunkach powstaja warstwy wzbogacone w aluminium, tworzące nadstruktury FeAl i Fe3Al. Celem takiejobróbki cieplno - chemicznej jest połączenie własności mechanicznych i antykorozyjnych.

EN

An aluminizing process of different iron alloys (C 45 steel, 1H17 steel, Cr20Al15 (kanthal) and Fe -armco) with application of self - decomposition powder was carried out. The object of study were diffusion layers deposited on steels. Investigation shows that applied conditions of treatment were suitable to form layers enriched witch aluminium. The surface layers consist of FeAl and Fe3Al superlattice. The thermo - chemical process was applied to improve mechanical and corrosion properties.