Wyniki 1-3 spośród 3 dla zapytania: authorDesc:"Aneta Jarlaczyńska"

Badanie mieszanin przeznaczonych do wytwarzania warstw metodą zawiesinową

Czytaj za darmo! »

Przedłużenie efektywnego czasu pracy elementów maszyn funkcjonujących w wysokiej temperaturze i narażonych na oddziaływanie agresywnych atmosfer jest jednym z podstawowych problemów technicznych i ekonomicznych. Zastosowanie warstw ochronnych, często decydujących o jakości i trwałości eksploatowanego materiału, jest jednym ze sposobów uniknięcia zniszczenia materiału. W warunkach przemysłowych poza oddziaływaniem wysokiej temperatury ma się do czynienia z częstymi i nagłymi zmianami temperatury. W związku z tym zastosowanie warstw odpornych jedynie na nawęglanie lub utlenianie, zależnie od atmosfery, okazuje się niewystarczające. Uzyskanie właściwego składu fazowego wytworzonych warstw ochronnych zapewnia ich stabilność w określonej atmosferze, natomiast wielostrefowość warstwy pozwala poprawić odporność na naprężenia powstałe w wyniku na przykład wstrząsów cieplnych. Obecność strefy wewnętrznej (dyfuzyjnej) w warstwie jest wskazana ze względu na kompensowanie różnic we właściwościach fizycznych podłoża i strefy zewnętrznej. Otrzymanie wielostrefowych, odpornych nie tylko na działanie agresywnych atmosfer, ale także na wstrząsy cieplne warstw ochronnych jest możliwe m.in. za pomocą metody zawiesinowej. Jest to metoda dużo prostsza i bardziej ekonomiczna od innych metod wytwarzania warstw. Daje możliwość otrzymania warstw w jednym cyklu technologicznym na różnych materiałach: austenitycznych stopach żelaza, stopach tytanu oraz nadstopach na osnowie niklu bez konieczności obróbki mechanicznej ich powierzchni [1]. Metoda zawiesinowa należy do grupy metod pozwalających na uzyskanie aluminidkowych warstw dyfuzyjnych. Jednym z głównych składników zawiesin są proszki metali, przede wszystkim aluminium. Aluminium tworzy z niklem, żelazem i tytanem fazy międzymetaliczne, które charakteryzują się unikatowymi właściwościami fizykochemicznymi i mechanicznymi. Są to przede wszystkim: mały współczynnik samodyfuzji związany z uporządkowanie[...]

Ocena struktury warstw po krzemowaniu i krzemo-aluminiowaniu stopu molibdenu TZM DOI:10.15199/28.2015.6.20


  Structure of silicide and aluminide coatings on TZM This paper presents results of research on siliconizing and silicon-aluminizing by slurry method on molybdenum alloy TZM (wt %: 0.5% Ti, 0.1% Zr, 0.02% C, molybdenum bal.). Samples covered with the slurry were annealed in argon atmosphere. Two kinds of water slurry were applied: containing aluminium and silicon powders, and second one containing only silicon powder. Different technological parameters of coatings manufacturing were applied in the experiment. Annealing temperature was 1000°C and time 2 to 6 hours. The structure of obtained coatings is either triple layered (after siliconizing) or quadruple layered (after silicon-aluminizing) dependly on kind of the slurry. The obtained coatings were investigated using: SEM, EDS, XRD methods. MoSi2 phase is formed in the outer layer of coating after siliconizing and the Mo(Si, Al)2 phase is formed in the outer layer of coating after silicon-aluminizing. Mo3Si phase and Mo3(Si, Al). phase are formed in the internal layer, nearest to the substrate, correspondingly. Key words: heat-resistant coatings, slurry method, molybdenum alloy TZM. W pracy przedstawiono wyniki badań krzemowania i krzemo-aluminiowania metodą zawiesinową stopu molibdenu TZM (% mas.: 0,5% Ti, 0,1% Zr, 0,02% C, reszta molibden). Elementy z naniesioną zawiesiną wygrzewano w piecu w atmosferze argonu. Zastosowano dwa rodzaje zawiesin wodnych: jedną zawierającą proszek aluminium i krzemu, drugą zawierającą tylko proszek krzemu. Warstwy wytwarzano, stosując temperaturę wygrzewania 1000°C oraz czas wygrzewania 2, 4 i 6 godzin. W zależności od rodzaju zawiesiny warstwy mają dwa typy budowy: trójstrefowy — warstwy krzemkowe i czterostrefowy — warstwy krzemkowo-aluminidkowe. Dla uzyskanych warstw określono skład fazowy i chemiczny oraz morfologię składników fazowych mikrostruktury. W zewnętrznej strefie warstwy krzemkowej tworzy się faza MoSi2, natomiast warstwy krzemkowo-al[...]

The structure of silicon coatings obtained on TZM molybdenum alloy by slurry method DOI:10.15199/28.2017.5.7


  1. INTRODUCTION Molybdenum base refractory alloys are potential candidate materials for a new generation high temperature nuclear reactors. TZM alloy (Titanium Zirconium Molybdenum) is one of the promising materials for aerospace applications, high temperature compact and fusion reactors. Its sublimation is fairly low, even at temperature higher than 1700°C in vacuum or inert atmosphere. The TZM alloy offers several attributes for high temperature structural applications including high melting point (>2600°C), high creep strength at elevated temperature, good corrosion compatibility with many molten metals and alloys. However, this alloy is easily oxidized when subjected to hot working even at 540°C in the oxidizing environment. The TZM alloy in air forms non-protective and volatile MoO3 oxides on the alloy surface. These oxides evaporate at 790°C. In consequence, the TZM alloy loses its material integrity due to catastrophic mass loss. Properties of the alloy are not relevant under these conditions [1]. The resistance to corrosion and oxidation of TZM alloy can be improved by adding the appropriate amount of silicon and obtaining a thin passive layer of oxide on MoSi2. Oxidation resistance of MoSi2 is derived from the formation of an adherent and continuous SiO2 film on its surface. Molybdenum disilicide has long been known as an attractive coating material for the protection of Mo and Mo-based alloys used in an oxidizing atmosphere at high temperature [2]. Methods for silicide coating have been studied for a long time, such as vacuum deposition, chemical vapour deposition, solid reaction with silicon powder, the pack-cementation method or the slurry cementation method [3]. 2. EXPERIMENTAL PROCEDURES Manufacturing of protective layers was conducted with the slurry method on TZM alloy containing approximately (wt %): 0.5% Ti, 0.1% Zr, 0.02% C, the balance is Mo. The slurry was prepared taking powdered silicon, an organic bind[...]

 Strona 1