ДИФУЗІЙНЕ ТИТАНОАЛІТУВАННЯ ЖАРОМІЦНОГО СПЛАВУ ХН55ВМТКЮ В ЗАКРИТОМУ РЕАКЦІЙНОМУ ПРОСТОРІ
DOI:
https://doi.org/10.20535/2305-9001.2016.76.67137Ключові слова:
жароміцний сплав, титан, алюміній, бар’єрний шар, оксиди, інтерметаліди, мікротвердістьАнотація
Наведено результати експериментальних досліджень впливу умов титаноалітування, стану поверхні жароміцного сплаву ХН55ВМТКЮ на фазовий і хімічний склади, структуру, мікротвердість покриттів. Титаноалітування проводили в суміші порошків (% мас): Ti(50); Al(10); Al2O3 (35); NH4Cl (5), в закритому реакційному просторі в контейнерах з плавким затвором при температурі 1050 оС впродовж 4-6 годин. Встановлено вплив часу насичення, швидкості охолодження після ХТО, бар’єрного шару (Ti,Zr)N на поверхні сплаву та будову покриттів. Показано, що покриття складаються з зони сполук, до якої входять шари фаз NiAl (фаза), AlNi2Ti, Ni0,2Al0,4Ti0,4(λ-фаза), шари оксидів Ti4Ni2O, Me3Ni3O, Ti(N, O), Al2O3, включення в зоні шарів на основі сполук (Ni, Co)7 (Cr, W, Re, Mo)6 (μ-фази), та перехідної зони. Присутність бар’єрного шару приводить до утворення на поверхні фази Ni0,2Al0,4Ti0,4, зміни структури центральної частини покриття. Замість дрібних включень μ-фази на фоні шарів інтерметалідів під шаром (Ti, Zr)N розташовані порівняно великі включення цих фаз. Мікротвердість шару (Ti,Zr)N після ХТО становила 22,1 ГПа. Отримані в роботі покриття за складом, структурою можуть бути перспективними в умовах дії високих температур, агресивних середовищ.Посилання
Goward, G.W. and Boone, D.H. (1971), Mechanisms of Formation of Diffusion Aluminide Coatings on Nickel-Base Super alloys. Oxidation of Metals. 3 (5), pp. 476 – 495.
Yiang, Z.D. and Datta, P.K.. (2003), Pack cementation for the formation of refractory metal modified aluminide coatings on nickel-base super alloys. Journal of Materials Science. 38, pp. 3721 – 3728.
Kuznecov, V.P., Lesnikov, V.P., Moroz, E.V., Konakova, I. P. and dr. (2013), Struktura i fazovyj sostav kompleksnogo zharostojkogo pokrytija i reakcionnoj zony vzaimodejstvija s monokristallicheskim splavom ZhS36-VI posle vysokotemperaturnyh vyderzhek.[ The structure and phase composition of complex heat-resistant coating and a reaction zone of interaction with the single crystal alloy ZHS36-VI after high exposures]. Metallurgy and heat treatment of metals, no.4 (694), pp. 36 – 41.
Khizhnyak, V., Loskutova, T. and ets. (2015), Diffusion titanium nitriding nickel, Metallurgy and metal processing, Vol.1, pp. 34 – 40.
Geib, F.D. and Rapp, R.A. (1993), Simultaneous Chromizing-Aluminizing Coating of Low-Alloy Steels by a Halide-Aktirated Pack-Cementations Process, Oxidation of Metals, Vol.40, no.05.3/4, pp. 213 – 228.
Wang, Y.Q., Zhang, Y. and Wilson, D.A. (2010), Formation of Aluminide Coatings on Ferritic-Martensitic Steels by a Low-Temperature Pack Cementation Process, Surface & Coatings Technology, vol.204, pp. 2737 – 2744.
Khizhnyak, V.G., Arshuk, M.V. and ets. (2011), 12X18H10T in terms of friction without lubrication, Problems of friction and wear: Science. - Engineering. Coll, no.56, NAU, Kiev, Ukraine, pp. 196–205
Yan, W., Wang, Q., Liu, J., Li, S. and Sun, F. (2009), Evaluation of Oxidation of Ti-Al and Ti-Al-Cr Coatings Arc-ion Plated on Ti-60 High-Temperature Titanium Alloy. J. Mater. Sci. Technol, vol.25 (5), pp. 637 – 644.
Smokovych, I.J., Loskutova, T. V., and ets. (2014), Heat resistance source and aluminizing- chromizing- titanium alloy VT6. Metallurgy powder. No.1 / 2 (495), Kiev, Ukraine, pp.62 – 73.
Kolomycev, P.T. (1991), Vysokotemperaturnye zashhitnye pokrytija dlja nikelevyh splavov. [High-temperature protective coatings for nickel alloys]. Metallurgy, Moscow, Russia.
Sinel'nikova, V.S., Poderchin, V.A. and Rechkin, V.N. (1965), Aljuminidy [ Aluminides]. Kiev, Ukraine.
Kolomycev, P.T. and Samojlenko, V.M. (2006), Kombinirovannoe pokrytie dlja lopatok turbin vysokotemperaturnyh gazoturbinnyh dvigatelej, [Combined coverage for high-temperature turbine blades of gas turbine engines], Metallovedenie i termicheskaja obrabotka metallov, No. 12 (618). pp. 28 – 31.
Khizhnyak, V. and Arshuk, M. (2011), Diffusion coatings with titanium and aluminum on steel 12X18H10T Izv. university. Ferrous metallurgy. MISIS. Moscow, No.5, pp. 68 – 69
Mabojadzhan, S.A., Lesnikov, V.P. and Kuznecov, V.P. (2008), Kompleksnye zashhitnye pokrytija turbinnyh lopatok aviacionnyh GTD [Integrated protective coating of turbine blades for aircraft GTE], Publishing house "Kvist", Ekaterinburg, Russia.
Klopotov, V.D., Potekaev, A.I., and dr. (2013), Trojnye diagrammy na osnove aljuminida titan. Analiz i stroenie.[Ternary diagrams based on titanium aluminide. Analysis and structure]. – Bulletin of the Tomsk Polytechnic University, Vol. 2 (323), pp. 96 – 100.
Schuster, I.C., Pan, Z., and ets. (2007), On the constitution of the ternary system Al-Ni-Ti, Intermetallics, Vol.15, pp.1257 – 1267.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
