23278

بررسي عوامل مؤثر بر ساختار پوشش آلومينايدي سوپر آلياژهاي پايه نيكل 792 IN با روش گازي

كارشناسي ارشد

شناسايي و انتخاب مواد

1399/7/14

دكتر سعيد رستگاري

مواد و متالورژي

سوپرآلياژهاي پايه نيكل كه در دماي كاري بالا استفاده مي‌شوند، مقاومت خوبي به خوردگي ، اكسايش و مقاومت زيادي به خزش و شكست دردماي بالا دارند. پوشش‌هاي آلومينايدي سالياني است كه به‌طور گسترده‌اي براي بهبود مقاومت در برابر اكسيداسيون قطعات در موتورهاي توربين گازي كه از جنس سوپر آلياژ پايه نيكل‌ هستند استفاده مي‌شوند و مقاومت در برابر اكسيداسيون و خوردگي سوپر آلياژها را بيشتر مي‌كنند. اين پوشش‌هاي آلومينايدي توسط روش‌هاي مختلفي روي سوپر آلياژها قرار مي‌گيرند كه در اين تحقيق، روش گازي مورد بررسي قرار گرفته است. اصلاح اين پوشش‌ها توسط افزودن عناصر مختلف از جمله پلاتين موجب بهبود در مقاومت به اكسيداسيون در درجه حرارت‌هاي بالا شده است. در اين تحقيق، ابتدا مقدار وزن پودر پوشش دهي مورد بررسي قرار گرفته است و مقدار آن (20، 30، 35، 40، 100) گرم در نظر گرفته شده است، سپس تركيب پودر مورد بررسي قرار گرفته شده است كه در اين حالت مقدار پودر 35 گرم در نظر گرفته شده است. تركيب پودر پوشش دهي به ترتيب (آلومينيم، فعال ساز NH4Cl و AL2O3) مي باشد كه نسبت تركيب پودر (36-6-58)(30-5-65)(24-4-72)(18، 3، 79)(12، 4، 84) و غيره مي باشد. در اين تحقيق از كوره ي دو منطقه ي حرارتي استفاده شده است كه نمونه در دماي 1050 (درجه ي سانتي گراد) و پودر پوشش دهي در دماي 750 (درجه ي سانتي گراد) مي باشد، هنگامي كه كوره روشن مي شود، بايد همزمان گاز آرگون نيز باز شود و نمونه 4 ساعت در اين دما پوشش دهي مي شود، سپس كوره خاموش مي شود تا نمونه به آرامي سرد شود و وقتي دماي نمونه به 400 (درجه ي سانتي گراد) رسيد گاز آرگون نيز بسته مي شود. بعد از پوشش دهي، نمونه آماده سازي مي شود و آناليز عنصري و آناليز فازي و آناليز ريز ساختاري از نمونه گرفته مي شود كه در بهينه ترين حالت ضخامت پوشش 35 ميكرون و پوشش دو لايه مي باشد كه لايه ي مياني، لايه ي نفوذي مي باشد. بررسي ها نشان داد كه هر چه قدر مقدار پودر بيشتر شود به اين معنا نيست كه ضخامت پوشش نيز زياد شود و همچنين خواص پوشش علاوه بر ضخامت به شكل و مورفولوژي پوشش نيز بستگي دارد.

1399/12/20

study of effective factors on the aluminide coating structure of nickel-based superalloys IN 792 by gas method

10/6/2021 12:00:00 AM

Nickel-based superalloys used in high operating temperature applications, in addition to these superalloys have good resistance to corrosion and oxidation and high resistance to creep and failure at high temperatures. Aluminide coatings have been widely used for many years to resist oxidation to components in turbine engines made of Nickland-based superalloys because they improve their properties and increase the strength of superalloys. These aluminide coatings are applied to superalloys by various methods, which we examined in this project is gas method. In this project, we first examined the amount of weight of the coating powder and its amount was (20, 30, 35, 40, 100) grams, which was the optimal state of 35 grams. And we examined the composition of the coating powder, which is the ratio of powder (aluminum, NH4Cl activator, and AL2O3), respectively. Powder composition ((36-6-58) (30-5-65) (24-4-72) (18, 3, 79) and (12, 4, 84) and etc) which is the most optimal case in this case (18, 3; 79). In this coating, we used a furnace with two thermal zones, the sample is at a temperature of 1200 ° C and the powder coating is at a temperature of 750 ° C, and the sample is covered for 4 hours at this temperature, then the furnace is turned off. Let the sample cool slowly. After coating, we prepare the sample and examine elemental analysis, Phase analysis and microstructural analysis, which in the best case is a coating thickness of 35 microns and a two-layer coating, the middle layer is the penetration layer. Studies have shown that the higher the amount of powder, does not mean that the thickness of the coating increases, and in addition to the thickness, the coating also depends on the shape and morphology of the coating, which is the better the properties of the coating.