Skip to main content
SUPERVISOR
Abdolmajid Eslami,Mehdi Salehi
عبدالمجید اسلامی (استاد راهنما) مهدی صالحی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Bahareh Rezaei nezhad
بهاره رضائی نژاد

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Investigation of hot corrosion behaviour of aluminide/CoNiCrALlY coatings applied on Ni-base superalloy IN718
Recently, by increasing turbine engine temperature, traditional pack cementation method is not successfully applied on blades with cooling system and complex shapes. Gas phase aluminizing is a useful method that can be used instead to form an aluminide layer on the surfaces of the samples. It seems that applying a MCrAlY bond coat by HVOF thermal spray technique between aluminide top layer and the substrate is desired to protect the substrate from environmental hot corrosion attacks. In this study, hot corrosion behavior of these coatings applied on IN718 is investigated and compared to the MCrAlY coatings and aluminide coatings in the case they’re applied on the superalloy IN718 individually and bare superalloy. Hot corrosion test done by deposition of Na 2 SO 4 -25%Wt K 2 SO 4 salts on the surface of samples and remaining in 900? C for 120 hrs. Results showed that bare alloy samples had a significant weight lose and hard attacks on the surface, however coated samples showed better hot corrosion resistance. High value diffusion of Fe into the aluminide coating from substrate and consequently forming porous Fe rich oxides is the reason of less hot corrosion resistance of simple aluminide layer than other coated samples. CoNiCrAlY coated samples formed a thin alumina oxide layer on the surface that spalled by Al depletion of CoNiCrAlY after 120 hr hot corrosion test. Samples with aluminide/CoNiCrAlY coatings showed excellent hot corrosion resistance in the test conditions than other samples. These coatings by having more than 30 %wt Al in their chemical composition formed a dense and continueous Al 2 O 3 cale and protected the sub layers from the severe environmental attacks. These samples remained resistant even after 120 hr hot corrosion test. Spallation mechanisms of the samples in comparison to high hot corrosion resistance of aluminide/CoNiCrAlY coatings are discussed. Key words : Ni-base superalloy, hot corrosion, aluminide coating, CoNiCrAlY, gas phase aluminizing, HVOF thermal spray. .
. امروزه افزایش دمای کاری پره های توربین به منظور افزایش راندمان آن ها، موجب شده است که روش سمانتاسیون جعبه ای مرسوم نتواند به‌طور موفقیت آمیز، برای پوشش دهی نسل جدید پره های توربین که دارای کانال های خنک کننده، منافذ و سطوحی نسبتاً پیچیده هستند، به کار رود. آلومینیوم دهی به روش گازی، روشی مناسب است که می تواند به عنوان جایگزینی برای سمانتاسیون جعبه ای در نظر گرفته شود. به نظر می رسد که اعمال یک پوشش میانی MCrAlY به روش پاشش حرارتی HVOF بین پوشش آلومینایدی بالایی و سوپرآلیاژ پایه نیکل راهکاری مناسب برای محافظت زیرلایه در محیط های مخرب خوردگی داغ باشد. در این پروژه، رفتار خوردگی داغ این پوشش ها با حالتی که پوشش آلومینایدی و پوشش MCrAlY به‌طور مجزا روی سطح سوپرآلیاژ اعمال شده اند، بررسی و مقایسه شده است. آزمون خوردگی داغ روی نمونه ها به مدت 120 ساعت در نمک Na 2 SO 4 -25%Wt K 2 SO 4 در دمای 900 درجه سانتیگراد انجام شد. نتایج اندازه گیری تغییرات وزنی سیکلی نمونه ها، پراش سنجی سطحی، مطالعات ریزساختاری میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنایز عنصری از سطح مقطع نمونه ها نشان دادند که آلیاژ پایه با افت شدید وزنی و تخریب سطح مواجه شده در حالی که نمونه های پوشش دار رفتار خوردگی داغ نسبتاً بهتری از خود نشان دادند. نفوذ مقادیر بسیار زیاد آهن در پوشش آلومینایدی ساده و متعاقبا تشکیل و تخریب سریع اکسیدهای آهن در سطح منجر به عدم مقاومت به خوردگی داغ خوب این نمونه شد. همچنین نمونه با پوشش MCrAlY در ابتدا یک لایه نازک آلومینا روی سطح تشکیل داد، اما با گذشت زمان و تخلیه شدن پوشش از آلومینیوم مورد نیاز این لایه محافظ، نمونه دچار افت وزنی شد. نمونه با پوشش آلومینایدی/CoNiCrAlY با دارا بودن بیش از 30 درصد وزنی آلومینیوم در ترکیب خود، یک لایه متراکم و پیوسته آلومینای محافظ روی سطح تشکیل داد و تا انتهای آزمون مقاومت به خوردگی داغ خود را از دست نداد. مکانیزم تخریب بر اثر خوردگی داغ نمونه ی بدون پوشش و نمونه های پوشش دار مورد بحث و تحلیل قرار گرفته است. کلمات کلیدی : سوپرآلیاژ پایه نیکل، خوردگی داغ، پوشش دهی آلومینایدی، پوشش MCrAlY، روش گازی، پاشش حرارتی.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی