Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Kinetyka utleniania stopu Ti-48Al-2Cr-2Nb w atmosferze tlenu

Przeliorz R., Swadźba R., Swadźba L., Mendala B., Witala B., Marugi K., Tracz J., Kania Z., Supernak W.

Ochrona przed Korozją

|

2018

|

nr 4

96--98

PL

Badano początkowy okres izotermicznego utleniania stopu Ti-48Al2Cr--2Nb w tlenie w zakresie temperatury 800-950oC. Stwierdzono, że w temperaturze 800-900oC nie obserwuje się parabolicznego przebiegu utleniania. Paraboliczna (w przybliżeniu) zależność pomiędzy przyrostem masy a czasem reakcji, występuje w temperaturze 950oC. Stała szybkości utleniania k”p = 2,5 ·10-5, g-2/(cm-4·s).

EN

The initial period of isothermal oxidation of Ti-48Al-2Cr-2Nb alloy in oxygen in a temperature range of 800-950oC was evaluated. It was observed that in the temperature range of 800-900oC, oxidation does not assume a parabolic characteristic. An approximately parabolic correlation between mass increase and the reaction time occurs at 950oC. Oxidation constant k”p = 2,5 ·10-5, g-2/(cm-4·s).

2

Odporność na utlenianie warstw krzemkowych na molibdenie i stopie TZM

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

Ochrona przed Korozją

|

2016

|

nr 2

46--52

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.

3

Charakterystyka powłok krzemkowych na molibdenie i stopie TZM

Moskal G., Mikuśkiewicz M., Witala B., Swadźba L., Hetmańczyk M., Mościcki A., Kałamarz P., Supernak W., Niemiec D., Wrona A., Osadnik M.

Ochrona przed Korozją

|

2014

|

nr 5

184--187

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące charakterystyki powłok dyfuzyjnych otrzymanych w wyniku procesu dyfuzyjnego nasycania krzemem w proszkach aktywowanych blach molibdenowych i ze stopu TZM. Scharakteryzowano morfologię powierzchni zewnętrznej uzyskanych powłok oraz ich skład fazowy i chemiczny. Określono również grubość i budowę wewnętrzną warstw krzemkowych. Stwierdzono, że grubość warstw krzemkowych ok. 40 μm w po 18 godzinach procesu krzemowania. W przypadku stopu TZM jest ona minimalnie mniejsza niż dla czystego Mo. Skład fazowy warstw we wszystkich przypadkach to krzemek typu MoSi2.

EN

The article presents the results of the examination related to characterization of diffusion coatings obtained in pack cementation process on Mo and TZN alloy sheet. Top surface of coatings, their chemical compositions were characterized. The thickness of coatings and their internal structure was evaluated as well. It was revealed that the thickness of silicide coatings was ca. 40 μm, after 18 hours of exposure during diffusion process of siliconizing. In the case of TZM alloy the thickness is little lower than in pure Mo.

4

Wybrane właściwości powłok TBC wytwarzanych metodą Triplex Pro 200 z otworami wycinanymi laserem

Sosnowy P., Swadźba L., Jurczak M., Witala B., Supernak W.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 5

542--546

PL

W artykule przedstawiono badania nad wdrożeniem powłokowej bariery cieplnej tlenku cyrkonu stabilizowanego tlenkiem itru typu 8YSZ oraz powłoki międzywarstwy NiCoCrAlY otrzymane z zastosowaniem palnika trójelektrodowego Triplex Pro 200. Przedstawiono wyniki z badania materiałów powłokowych otrzymane podczas realizacji procesu natryskiwania. Próbki z nałożonymi powłokami poddano badaniom mikroskopowym w celu oceny mikrostruktury oraz przeprowadzono sprawdzenie siły wiązania dla otrzymanych powłok. Przedstawiono wyniki otrzymane z pomiarów za pomocą kamery termowizyjnej Accuraspray g3 prędkości i temperatury cząsteczek materiału podczas procesu natryskiwania powłok. W dalszej części artykułu, przedstawiono obrazy mikrostruktury powłok po procesie drążenia otworów metodą wycinania za pomocą lasera YAG. Zakres badań obejmował próby utleniania wysokotemperaturowego statycznego i cyklicznego w temperaturze 1100°C, badanie odporności korozyjnej w środowisku związków siarki w temperaturze 900°C, badanie odporności na cykliczne utlenianie i korozję wysokotemperaturową w temperaturze 1100°C (test burner rig).

EN

This paper will present the study on the implementation of a thermal barrier coating of zirconia stabilized with 8YSZ type yttrium oxide with NiCo- CrAlY interlayer obtained using three electrodes torch Triplex Pro 200. The results ofstudies ofcoating materials obtained during the process of spraying the sample imposed coatings were tested and the bonding strength test was performed for the obtained coatings. In addition, presented results obtained during the velocity and temperature of the coating material particles during spray coating using a thermal imaging camera Accuraspray g3. The remainder ofthe article presents the images coating microstructures with holes after cutting process using a YAG laser. The scope of the research includes tests of static and cyclic oxidation at high temperature of 1100°C, the study of corrosion resistance in sulphur compounds environment at 900°C, the test of cyclic resistance to high temperature oxidation and corrosion at 1100°C (burner rig test).

5

Wytwarzanie powłok żaroodpornych na elementach turbin gazowych

Swadźba L., Witala B., Mendala B., Komendera Ł., Supernak W.

Piece Przemysłowe & Kotły

|

2011

|

Nr 4

25--30

PL

Tradycyjną metoda wytwarzania powłok żaroodpornych jest proszkowanie, które polega na umieszczeniu elementu podawanego procesowi w kontenerze z mieszaniną proszkową. Rozwinięciem tej metody jest metoda gazowa - bezkontaktowa. Jej główną cechą jest oddzielenie pokrywanych elementów od mieszaniny proszkowej: warto przyjrzeć sie jej zaletom.

EN

The traditional method of producing heat-resistant coatings is pack cementation, which involves embedding the component undergoing the process in a powder mixture. An extension of this method is the gas phase out-of-pack deposition, which is characterised by the fact that the parts to be coated are separated from the powder mixture. Advantages of the latter process deserve consideration.

6

Wpływ zawartości krzemu na odpornosć na utlenianie izotermiczne powłok aluminidkowych uzyskanych z zawiesin Al-Si na w stopie TiAlNb

Góral M., Moskal G., Swadźba L., Supernak W.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 5

985-988

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 zawierającej zmienną zawartość krzemu. Po wysuszeniu próbki poddano obróbce dyfuzyjnej w atmosferze Ar w temp. 950°C. Badania metodą rentgenowskiej analizy fazowej wykazały że podstawowym składnikiem uzyskanej powłoki jest wysokoaluminiowa faza TiAl3. Stwierdzono także obecność krzemków tytanu. W przypadku powłok uzyskanych z zawiesin o mniejszej zawartości krzemu (do 20%wag) były to krzemki typu TisSi3, natomiast w powłokach z zawiesin wysokokrzemowych obecne były także krzemki typu Ti5Si4,TiSi2 oraz TiSi. Badania odporności na utlenianie izotermiczne prowadzono w temperaturze 900°C w czasie 500h w piecu komorowym w atmosferze powietrza. W przypadku wszystkich powłok nastąpił wzrost masy próbek na skutek przyrostu zgorzeliny. Najmniejsze zmiany masy stwierdzone zostały dla próbek z powłoką wytworzoną z 12,5% Si zawiesiny. Badania składu fazowego powłok po testach utleniania izotermicznego wykazały na wszystkich próbkach obecność produktów utleniania- tlenków aluminium i tytanu. Stwierdzono również obecność faz z układu Ti-Al stanowiących składnikifazowe powłokiistopu podłoża oraz krzemki tytanu Ti5Si3.

EN

The alloys based on the intermetallic phases from Ti-Al system are materials which, , could be widely used in automotive and aerospace applications. The oxidation resistance of there materials might be improved using aluminide coatings containing TiAl2 and TiAl3 phases, which induces the formation of AI2O3 scale in oxidation process. The technology used in this investigation was the immersion in water-based slurry containing metal powders. Mitsubishi Heavy Industries high-niobium (14 wt % of niobium) alloy has been used as the research material for the coatings produced. The water-based slurries containing Al and Si powders have been prepared with 0-100 wt % content. The diffusion treatment has been done at 950°C in four-hour time in the Ar atmosphere. The investigation has showed that the thickness of the coatings ranged from 30 to 40 um. The structure of the silicone-modified aluminide coatings is as follows: the outer zone consisting of TiAl3 phase and titanium silicides the middle zone consisting of columnar titanium silicides in phase TiAl3 the inner zone consisting of TiAl3 phase The isothermal oxidation tests were done in the chamber furnace at 900°C for 500 h time in the air atmosphere. In case of all the samples, the increase of the mass has been observed, as a result of the scale growth. The smallest mass changes have been detected in samples containing the coatings formed from 12,% Si slurries. The XRD analysis after the isothermal oxidation test have confirmed the presence of the products of oxidation - aluminium and titanium oxides. The phases of the Ti-Al diagram have also been found, being the phase content of both the coating and the base material.

7

Charakterystyka mikrostruktury i odporności na utlenianie pokryć aluminidkowych o różnej zawartości krzemu uzyskane na stopie TiAlCrNb metodą zawiesinową

Moskal G., Swadźba L., Góral M., Supernak W.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 5

1136-1139

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań związane z kształtowaniem struktury i właściwości warstwy wierzchniej stopu międzymetalicznego Ti-48Al-2Cr-2Nb poprzez wytworzenie, metodą Arc-PVD, pokrycia żaroodpornego typu TiAlSi. Zaproponowano rozwiązanie, polegające na zastosowaniu metody Arc-PVD i przy jej pomocy wytworzeniu na powierzchni stopu pokrycia zbudowanego z fazy Ti(Al,Si)3 oraz faz krzemkowych Ti-Si. Otrzymane pokrycie charakteryzowała się grubością rzędu 30-40 um i zbudowana byłą z dwóch podwarstw. Warstwę zewnętrzną, o grubości ok. 35 um, tworzyła zawierająca krzem faza TiAl3. Drugą strefę stanowiła warstwa przejściowa o grubości ok. 5 (am, utworzona z ziarn słupkowych faz TiAl2 oraz fazy Ti(Al,Si)3. Przeprowadzono także próby odporności na utlenianie izotermiczne krótkotrwałe (950°C/200 godzin), cykliczne krótkotrwałe (950°C/2400 cykli - 200 godzin) i cykliczne długotrwałe (950°C/60 cykli -1380 godzin). Stop podłoża charakteryzuje się niezadowalającą odporność na utlenianie izotermiczne oraz cykliczne, co wynika z wytworzenia zgorzeliny złożonej z mieszaniny tlenków AI2O3 i Ti02. Żaroodporność próbek z pokryciem jest wyższa niż w przypadku stopu podstawowego. Powstała zgorzelina ma mniejszą grubością, a dominującym jej składnikiem jest pożądany tlenek A1203. Korzystny wpływ zastosowanego pokrycia, na poprawę żaroodporności stopu podstawowego, wynika z obecności bogatej w aluminium oraz krzem fazy TiAk oraz krzemków tytanu typu TisSi3 również o wysokiej żaroodporności i dodatkowo zmniejszającej skłonność do utleniania tytanu.

EN

In this article results of microstructural investigations and oxidation resistant of aluminide coating modified by Si was presented. Protective TiAISi type coating were deposited by Arc-PVD method. This type of protective coating contained two sublayers. Outside layer had a thickness 35um and contained TiAl3 phase modified by Si as main component. The second layer was found as transition area between TiAb outside layer and surface of TiAlCrNb substrate. The thickness of inside sublayer was 5um. This area was build from "fingerlike" grains of TiAl2 phase and TiAl3 rich in Si. Results of the long- and short-time cyclic and isothermal oxidation tests of based intermetallic Ti-48-2-2 alloy with and without oxidation resistance coating modified by Si was showed as well. Isothermal oxidation were carried out at 950°C by 200 hours in laboratory air. Short-time cyclic oxidation tests were carried out at 950°C too. The heating and cooling time was 5 minutes (3°C/s). The total of 2400 cycles were performed. Long-term cyclic oxidation tests were carried out at 950°C as well. Heating time was 23 hours and cooling was made in static air. The total of 60 cycles were performed (1380h). It is seen from results of three types of oxidation tests that Ti-Al-Si coatings improve the oxidation resistance of TiAl alloy in all conditions of performed tests. The effect of this type diffusion coatings to improve oxidation behaviour was attributed to the surface layer consisting of TiAl3. Concerning the structure of the modified aluminide layer, the effect of silicon addition is the generation a new Ti-Si intermetallic phases and subsequently aluminium rich zone on the surface of substrate alloy.

8

Badania procesów powstawania i wzrostu pęknięć w dyfuzyjnych warstwach aluminiowych wytworzonych na stopie ŻS6U w warunkach zmęczenia cieplnego.

Cieśla M., Swadźba L., Supernak W.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 5

508-514

PL

Praca dotyczy badań zmęczenia cieplnego superstopu na bazie niklu ŻS6U z aluminiowymi warstwami ochronnymi typu "Si-Al" i "Cr-Al". W pracy analizowano procesy powstawania i wzrostu pęknięć w warstwach dyfuzyjnych w warunkach oddziaływania cyklicznie zmiennej temperatury (500-950 stopni Celsjusza) przy jednoczesnym obciążeniu próbek stałą siłą osiową Fo. Przedstawiono wyniki numerycznych obliczeń rozkładów naprężeń w próbce z warstwą aluminiową. Umożliwiły one opracowanie modeli mechanicznego zachowania warstw, w oparciu o które wyjaśniono zróżnicowany charakter pękania warstw w przyjętych warunkach badań. Badania zmęczenia cieplnego realizowanego przy niższej składowej statycznej widma obciążenia Fo wykazały, że najwyższą trwałością charakteryzują się warstwy aluminiowe wytworzone w procesie typu "Si-Al" niezależnie od zastosowanych w badaniach grubości tych warstw. Okazało się ponadto, że trwałość warstw aluminiowych typu "Si-Al", w odróżnieniu od trwałości warstw typu "Cr-Al" maleje ze wzrostem składowej statycznej widma obciążenia zmęczeniowego.

EN

The paper deals with the analysis of thermal fatigue of nickel based ŻS6U super alloy with "Si-Al" and "Cr-Al" aluminium diffusion coatings. The processes of initiation and growth of cracks in diffusion coating in the conditions of cyclic changing temperature (500-950 degrees centigrade) and simultaneous Fo constant axial force loading have been analysed. The results of numerical calculations of stress distribution in the specimen with aluminium coatings have been presented. They enabled to elaborate the models of mechanical behaviour of coatings, which in turn helped to explain different character of cracks in the assumed experimental conditions. Thermal fatigue tests performed at lower static component of Fo loading spectrum proved that aluminium coatings obtained in course of "Si-Al" process show the highest lifetime irrespectively of their thickness. Moreover the lifetime of "Si-Al" aluminium coatings decreases together with the increase of static component of load fatigue spectrum unlike in case of "Cr-Al" coatings.

9

Dyfuzyjne warstwy MeCrAlY+Al otrzymywane metodą Arc-PVD na stopach niklu.

Swadźba L., Maciejny A., Mendala B., Supernak W.

Inżynieria Materiałowa

|

1999

|

R. XX, nr 5

308-313

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad otrzymywaniem warstw żaroodpornych na niklu metodą Arc-PVD z wykorzystaniem reakcji egzotermicznej pomiędzy NiAl. W wyniku tej reakcji powstaje faza NiAl. Obróbka cieplna w temperaturze 1050 stopni Celsjusza prowadzi do powstawania warstwy o grubości 50 mikrometrów i zawartości aluminium 21%wag. W następnym etapie wytwarzano bardziej złożone pokrycia NiCoCrAlY. Wykazano możliwość osadzania tego typu pokryć metodą Arc-PVD. Stwierdzono pewne zróżnicowanie pomiędzy zawartością pierwiastków w targecie a ich zawartością w pokryciu. Rozmieszczenie pierwiastków na przekroju pokrycia było równomierne. Następnie na pokrycie NiCoCrAlY nanoszono warstwę aluminium. Przez zmianę parametrów w komorze wywoływano reakcję egzotermiczną z utworzeniem fazy NiAl zawierającej Co, Cr, Y. Uzyskano w ten sposób pokrycie o składzie chemicznym niezależnym od składu chemicznego stopu. Wykazano możliwość modyfikacji pokryć itrem, jakkolwiek stwierdzono jego skłonność do segregacji. Metoda Arc-PVD stwarza możliwość otrzymywania pokryć o założonym składzie chemicznym oraz wysokiej odporności na utlenianie i hot corrosion.

EN

Investigations of obtaining high temperature coatings on the Ni base superalloys by the Arc-PVD method, using exothermic reaction processes between Ni and Al with NiAl intermetallic formation are presented in the article. By the diffusion heating at 1050 degrees centigrade NiAl high temperature diffusion coating containing 21%at.Al and 50 micrometers thick was obtained. In the next stage coatings with more complex chemical composition - NiCoCrAlY were formed. The two targets were applied for formation of the complex NiCoCrAlY coatings. The good consistence between the chemical composition of the targets and the coatings and an uniform distribution of elements in the coatings were shown. Then the surface was covered with aluminium also by the Arc-PVD method. In the vacuum chamber of the equipment a synthesis reaction between NiCoCrAlY and Al with the formation of NiAl intermetallics of high Co, Cr, Y content was initiated by the changes in process parameters. The final heat treatment of coatings was conducted in the air and vacuum at 1050 degrees centigrade. The strong segregation of yttrium in to the oxide scale in the specimens heated in the air was shown. It was possible to obtain NiAl intermetallics phase coatings modified by Co, Cr and Y by the Arc-PVD method. An example of the application of this method for the aircraft engine turbine blades was presented. Method of Arc-PVD gives the possibility chemical composition and high resistance to oxidizing and hot corrosion.