Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Mikrostruktura warstw aluminidkowych modyfikowanych proszkiem NiCrAlY uzyskiwanych metodą zawiesinową na stopie Re 80

100%

Góral M. , Filip R.

|

tom Vol. 32, nr 4

425-428

PL

Metoda zawiesinowa stanowi jedną z najstarszych metod wytwarzania powłok aluminidkowych na nadstopach niklu oraz stopach żelaza i tytanu. Charakteryzuje się stosunkowo niskimi kosztami wytwarzania oraz niezbędnych urządzeń. Umożliwia także prostą modyfikację składu chemicznego przez dodawanie proszków o zróżnicowanym składzie chemicznym. W artykule przedstawiono możliwość modyfikowania składu chemicznego zawiesiny typu Al-Si stosowanej do wytwarzania powłok aluminidkowych na nadstopach niklu przez wprowadzenie proszku typu MeCrAlY w stosunku (do proszku Al-Si) 1:1 i 2:1. Przeprowadzono także próbę nanoszenia samego proszku typu MeCrAlY z wykorzystaniem frakcji ciekłej zawiesiny typu Al-Si. Zawiesinę nanoszono przez zanurzanie, a po osuszeniu wyżarzano w temperaturze 950°C przez 2 godziny. Grubość uzyskanych warstw mieściła się w zakresie 30÷65 um.

EN

The slurry method is one of the oldest methods of aluminide coating deposition on the nickel superalloy as well as ferrum and titanium alloys. It is characterized by relatively low costs of production and of equipment. It enables simple modification of chemical composition through addition of powders with various chemical composition. In the article the possibility of chemical composition modification of the Al-Si slurry used for aluminide coating deposition on the basis of nickel superalloys through introduction of MeCrAlY powder (in 1:1 or 2:1 ratio with Al-Si powder) has been introduced. There was also a research conducted on introduction of MeCrAlY powder with a use of fraction of liquid Al-Si slurry. The slurry was deposited through immersion and annealed (after drying) in the temperature of 950°C for two hours. The thickness of obtained coatings was in the range of 30÷65 um.

2

Gas phase aluminising of TiAl intermetallics

100%

Goral M. , Moskal G. , Swadzba L.

|

2007

|

tom 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.

3

Analiza profilowa GD OES składu chemicznego pokryć ze związków międzymetalicznych NiAl modyfikowanych pierwiastkami szlachetnymi i reaktywnymi

84%

Kubiczek M. , Burdek M. , Gazdowicz J.

|

2010

|

tom T. 62, nr 3

1-11

PL

W artykule przedstawiono metodykę ilościowej analizy profilowej z wykorzystaniem techniki optycznej spektrometru emisyjnej ze wzbudzeniem jarzeniowym (GD OES) pokryć NiAl modyfikowanych Hf, Pt i Pd na podłożu z superstopów niklu. Omówiono wyniki badań profilometrycznych kraterów jarzeniowych oraz wpływu interferencji widm pasmowych na przebieg analizy Ti, Zr, Nb, Si i Hf w warstwach utlenionych. Przedstawiono ilościowe profile wgłębne dla wybranych pokryć aluminidkowych przed i po cyklicznym utlenianiu. Wyniki analizy profilowej porównano z wynikami mikroanalizy EDS i stwierdzono ich dobrą zgodność.

EN

This article presents the methodology for profile quantitative analysis using glow discharge optical emission spectrometry (GD OES) of Hf, Pt and Pd-modified NiAl coatings on a nickel superalloy substrate. The results of profilometric examinations of glow discharge craters and the effect of band spectrum interference on Ti, Zr, Nb, Si and Hf analysis in oxidised layers were discussed. The quantitative in-depth profiles for selected aluminide coatings before and after cyclic oxidation were presented. The profile analysis results were compared to the EDS microanalysis results and their good conformity was observed.

4

Problemy ochrony przed korozją wybranych elementów silników lotniczych

84%

Swadźba L. , Hetmańczyk M. , Mendala J. , Nawrat G.

|

2006

|

tom nr 4

148-152

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań procesu niszczenia (degradacji) łopatek turbiny silnika lotniczego, poddanych podczas eksploatacji silnym obciążeniom cieplnym. Łopatki były pokryte warstwami dyfuzyjnymi aluminidkowymi niskoaktywnymi (HTLA) oraz wysokoaktywnymi (LTHA), otrzymanymi metodą kontaktowo-gazową. Warstwa LTHA w stanie wyjściowym przed eksploatacją miała grubość 45 žm i zawierała fazę NiAl o zawartości poniżej 50%at. Al. Warstwa aluminidkowa HTLA zawierała powyżej 50% Al. Powłoki wytworzono na łopatkach turbiny silnika lotniczego wykonanych ze stopu na bazie niklu. Po kompleksowych badaniach naziemnych łopatki przekazano do eksploatacji i po testach silnikowych łopatki zdemontowano i przeprowadzono badania mechanizmów degradacji warstw. Wykazano, że ich niszczenie zachodzi w wyniku korozji na granicach ziarn fazy NiAl. Po osiągnięciu strefy przejściowej następuje odwarstwienie zgorzeliny. W warstwach aluminidkowych wysokoaktywnych atak korozji następuje poprzez wydzielenia bogate w pierwiastki trudnotopliwe oraz poprzez pęknięcia powstające w wyniku zmęczenia cieplnego. Przedstawiono przykłady struktur nowych typów powłok na stopach odlewniczych oraz na monokrystalicznym stopie CMSX-4. Przedstawiono również strukturę powłok aluminidkowych modyfikowanych platyną.

EN

The investigation results of the degradation process of aircraft engine turbine blades during operation which were subjected to strong cyclic thermal load have been presented in the paper. The blades were covered with chromoaluminised diffusion coatings (HTLA) and aluminium coatings (LTHA) using the gas-contact method. The coating in the initial state before operation had a thickness of 45 žm and contained the NiAl phase with a content below 50% at. Al. The aluminium coating above contained 50% at. Al. The coating was formed on the aircraft engine turbine blades made of the Ni base alloy and then after comprehensive laboratory tests they were sent for use. After operation tests the blades were dismounted and subjected to a test of the degradation mechanisms of the chromoaluminised (HTLA) and aluminium (LTHA) coatings. It was shown that the degradation process takes place as a result of corrosion on the grain boundaries of the NiAl phase until the transient zone is achieved and then there is delamination between the scale and transient zone. In the aluminium coatings the corrosion attack took place by precipitates which are rich in high-melting elements and by cracks formed as result of thermal fatigue. The structures of new types of coatings on casting alloys and on a CMSX-4 monocristalline alloy have been presented. Additionally, the structure of platinum modified aluminide coatings has been shown.

5

Technologia i mikrostruktura powłokowej bariery cieplnej uzyskanej metodami natryskiwania plazmowego i aluminiowania gazowego na stopie Re 80

84%

Nowotnik A. , Góral M. , Filip R. , Sieniawski J.

|

tom Vol. 32, nr 4

645-647

PL

Intensywny rozwój przemysłu lotniczego związany ze zwiększeniem się liczby pasażerów determinuje opracowywanie nowocześniejszych konstrukcji silników lotniczych. Obecnie najbardziej zaawansowanym sposobem ochrony powierzchni łopatek turbin oraz elementów komory spalania przed wysoką temperaturą oraz oddziaływaniem korozyjnym spalin jest stosowanie powłokowych barier cieplnych. Powłoki złożone są z dwóch warstw pełniących odmienne funkcje. Powłokę wewnętrzną stanowi warstwa aluminidkowa uzyskiwana metodami dyfuzyjnymi lub wieloskładnikowy stop typu MeCrAlY. Chroni ona materiał podłoża przed utlenianiem i kompensuje różnice we właściwościach fizycznych pomiędzy warstwą zewnętrzną a materiałem podłoża. Warstwa zewnętrzna zapewnia izolację cieplną - tworzy ją tlenek cyrkonu stabilizowany tlenkiem itru. W artykule przedstawiono charakterystykę mikrostruktury powłokowej bariery cieplnej o budowie gradientowej, wielowarstwowej, wytworzonej na powierzchni odlewniczego nadstopu niklu typu Re 80. Międzywarstwę wytworzono w procesie natryskiwania plazmowego (APS) wieloskładnikowego stopu typu MeCrAlY, który następnie poddano aluminiowaniu metodą gazową. Analiza mikrostruktury i składu chemicznego wykazała zwiększenie zawartości aluminium w strefie przypowierzchniowej (do ok. 40% at.) i powstanie fazy NiAl. Stwierdzono obecność licznych tlenków typowych dla procesu natryskiwania plazmowego w warunkach ciśnienia atmosferycznego (APS). Wytworzona warstwa pośrednia miała budowę charakterystyczną dla procesu niskoaktywnego. Zewnętrzną warstwę ceramiczną (tlenek cyrkonu stabilizowany tlenkiem itru) osadzono metodą natryskiwania plazmowego APS. Uzyskana wielowarstwowa powłokowa bariera cieplna może stanowić alternatywę dla konwencjonalnych powłok TBC stosowanych na elementach komory spalania i złożonych z międzywarstwy na bazie stopu MeCrAlY oraz warstwy ceramicznej ZrO2-Y2O3. Niewielka grubość powłoki w porównaniu z konwencjonalnymi powłokami TBC natryskiwanymi plazmowo pozwoli na jej zastosowanie również do ochrony powierzchni łopatek turbiny silnika lotniczego.

EN

Dynamical development of aviation industry is connected with the increase of passengers quantity and determines the research on more advanced aircraft engines construction. The usage of thermal barrier coatings (TBC) is the most advanced way of protecting the turbine blade surface and combustion chamber elements, against high temeprature and corrosive influence of the exhaust gases. The TBC coatings consist of two layers, that introduce different functionality. The aluminide layer obtained with diffusive methods or multicomponent MeCrAlY alloy form the inner layer. It protects the base material against oxidation and compensates the differences in physical properties between the outer layer and the base material. The outer layer is yttrium oxide stabilized zirconium oxide. It provides the thermal isolation. One introduced in the article the microstructure characteristics of the thermal barrier coating with the gradient, mulitlayer structure, obtained on the surface of Re 80 nickel superalloy. The bond-coat was deposited during the plasma spraying process in the conditions of atmospheric pressure (APS) of the multicomponent MeCrAlY alloy, followed by submission it to the gasaluminizing process. The microstructure and chemical composition analysis proofed the increase of aluminium content in the near-surface zone (up to 40% at.) and the formation of grains of the NiAl phase. One confirmed the existence of many other oxides, characteristic for the plasma spraying proces under atmospheric pressure (APS). The structure of created bond-coat was characteristic for the low activity processes. The outer ceramic layer (yttrium oxide stabilized zirconium oxide) wad deposited with a use of APS plasma spraying method. The obtained mulitlayer thermal barrier coating will create the alternative for the conventional TBC coating, which includes the bond-coat, formed on the basis of MeCrAlY alloy, and the ceramic ZrO2-Y2O3 layer used for combustion chamber elements. Small thickness of the coating, in comparison to the conventional TBC coatings obtained during the plasma spraying process, will enable its application for protection of surface of the turbine blade in the construction of aircraft engines.

6

Si-modified aluminide coating deposited on TiAlNb alloy by slurry method

84%

Goral M. , Moskal G. , Swadzba L. , Tetsui T.

|

2007

|

tom Vol. 21, nr 1

75-78

EN

Purpose: Increasing oxidation resistance of TiAl intermetallic alloy by depositing aluminide coating by slurry method and investigation of the influence of Si addition on structure of obtained coatings. 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 40 micrometres. The structure of the silicon-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 matrix, - the inner zone consisting of TiAl2 phase. The analysis of the average chemical composition of the outer zone exhibited the gradual increase of the silicon content along with 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 Si modified aluminide coatings on TiAl alloys.

7

Modyfikacja powłok aluminidkowych uzyskiwanych metodą zawiesinową na nadstopach niklu

84%

Góral M. , Swadźba L.

|

2008

|

tom nr 4-5

120-123

PL

Rozwój nowoczesnych silników lotniczych wymaga stosowania zaawansowanych materiałów oraz powłok ochronnych. Jednym z najczęściej stosowanych typów pokryć są powłokowe bariery cieplne TBC. W artykule przedstawiono próby technologiczne wytwarzania powłok aluminidkowych metodą zawiesinową oraz zbadanie możliwości ich modyfikacji za pomocą proszków MeCrAlY. Uzyskane wyniki pozwalają stwierdzić,że otrzymane powłoki zawiesinowe mogą stanowić alternatywną międzywarstwę dla powłok TBC natryskiwanych plazmowo.

EN

The article presents microstructural characterization of silicon-modified aluminide coatings deposited by slurry method on Ni-superalloys and results of investigations if it is possible to modify coating by MeCrAlY powder. The SEM, LM, XRD, EDS investigation of modified coatings were performed.

8

Mikrostruktura i odporność na utlenianie izotermiczne powłoki aluminiowej wytworzonej w niskoaktywnym procesie CVD na podłożu z nadstopu Inconel 713 LC

84%

Yavorska M. , Zielińska M. , Kubiak K. , Sieniawski J.

|

2010

|

tom Vol. 30, nr 1

83-94

PL

Chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD) jest jedną z metod wytwarzania aluminidkowych powłok dyfuzyjnych na podłożu z żarowytrzymałych nadstopów niklu i kobaltu. W artykule określono warunki technologiczne i termodynamiczne procesu CVD wytworzenia żaroodpornych powłok dyfuzyjnych na powierzchniach zewnętrznych pióra łopatek turbin silników lotniczych oraz na powierzchniach wewnętrznych kanałów chłodzących. Na podłożu z nadstopu inconel 713 LC wytworzono powłokę aluminidkową. Proces aluminiowania metodą CVD prowadzono za pomocą urządzenia IonBond z użyciem gazu reakcyjnego A1C13. Analiza składu chemicznego i fazowego wykazała, że głównym składnikiem fazowym mikrostruktury powłoki jest faza międzymetaliczna NiAl. Twardość na przekroju dyfuzyjnej powłoki aluminidkowej wynosi od 420 do 590 HV0,5. Badania odporności na utlenianie izotermiczne prowadzono w temperaturze 950°C w czasie 529 h w piecu komorowym w atmosferze powietrza. Stwierdzono, że powłokę aluminidkową na wewnętrznej powierzchni kanału chłodzącego łopatki, o wymiarach 2x30 mm i długości 20 mm, cechuje mniejsza prędkość utleniania niż materiału podłoża - inconelu 713 LC.

EN

Chemical vapour deposition (CVD) process is widely used to produce oxidation resistant coatings on Ni base superalloys. One of the feature of this method is the possibility of forming a diffusion coating on external and internal surfaces of the cooling channels of the aircraft turbine blades. The aluminide coating was formed on a commercial superalloy - Inconel 713 LC. The alumin-izing process - CVD was realized by the use of IonBond equipment and A1C13 - reacting gas. The investigations of chemical and phase composition of the surface layer of aluminized samples showed that the main constituent of microstructure is an intermetallic phase NiAl. The hardness of the coating measured on the cross section of the samples was from 420 to 590 HV0.5. The isothermal oxidation tests were performed at 950°C, during 529 h in the air atmosphere. It was proved that the developed aluminide layer on the internal surface of the cooling channel (with dimensions of 2x30 width and 20 mm length) of the turbine blades decreases the rate of oxidation of Inconel 713 LC superalloy.