Skip to main content
SUPERVISOR
Abdolmajid Eslami,Mehdi Salehi
عبدالمجيد اسلامي (استاد راهنما) مهدي صالحي (استاد راهنما)
 
STUDENT
Bahareh Rezaei nezhad
بهاره رضائي 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. .
. چکيده امروزه افزايش دماي کاري پره هاي توربين به منظور افزايش راندمان آن ها، موجب شده است که روش سمانتاسيون جعبه اي مرسوم نتواند به‌طور موفقيت آميز، براي پوشش دهي نسل جديد پره هاي توربين که داراي کانال هاي خنک کننده، منافذ و سطوحي نسبتاً پيچيده هستند، به کار رود. آلومينيوم دهي به روش گازي، روشي مناسب است که مي تواند به عنوان جايگزيني براي سمانتاسيون جعبه اي در نظر گرفته شود. به نظر مي رسد که اعمال يک پوشش مياني MCrAlY به روش پاشش حرارتي HVOF بين پوشش آلومينايدي بالايي و سوپرآلياژ پايه نيکل راهکاري مناسب براي محافظت زيرلايه در محيط هاي مخرب خوردگي داغ باشد. در اين پروژه، رفتار خوردگي داغ اين پوشش ها با حالتي که پوشش آلومينايدي و پوشش MCrAlY به‌طور مجزا روي سطح سوپرآلياژ اعمال شده اند، بررسي و مقايسه شده است. آزمون خوردگي داغ روي نمونه ها به مدت 120 ساعت در نمک Na 2 SO 4 -25%Wt K 2 SO 4 در دماي 900 درجه سانتيگراد انجام شد. نتايج اندازه گيري تغييرات وزني سيکلي نمونه ها، پراش سنجي سطحي، مطالعات ريزساختاري ميکروسکوپ الکتروني روبشي و آنايز عنصري از سطح مقطع نمونه ها نشان دادند که آلياژ پايه با افت شديد وزني و تخريب سطح مواجه شده در حالي که نمونه هاي پوشش دار رفتار خوردگي داغ نسبتاً بهتري از خود نشان دادند. نفوذ مقادير بسيار زياد آهن در پوشش آلومينايدي ساده و متعاقبا تشکيل و تخريب سريع اکسيدهاي آهن در سطح منجر به عدم مقاومت به خوردگي داغ خوب اين نمونه شد. همچنين نمونه با پوشش MCrAlY در ابتدا يک لايه نازک آلومينا روي سطح تشکيل داد، اما با گذشت زمان و تخليه شدن پوشش از آلومينيوم مورد نياز اين لايه محافظ، نمونه دچار افت وزني شد. نمونه با پوشش آلومينايدي/CoNiCrAlY با دارا بودن بيش از 30 درصد وزني آلومينيوم در ترکيب خود، يک لايه متراکم و پيوسته آلوميناي محافظ روي سطح تشکيل داد و تا انتهاي آزمون مقاومت به خوردگي داغ خود را از دست نداد. مکانيزم تخريب بر اثر خوردگي داغ نمونه ي بدون پوشش و نمونه هاي پوشش دار مورد بحث و تحليل قرار گرفته است. کلمات کليدي : سوپرآلياژ پايه نيکل، خوردگي داغ، پوشش دهي آلومينايدي، پوشش MCrAlY، روش گازي، پاشش حرارتي.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی