تاثير ريزساختار اوليه سوپر آلياژ Inconel X-750 بر ويژگي هاي پوشش نفوذي آلومينايدي ايجاد شده بر روي ان

The effect of initial microstructure of Inconel X-750 nickel-base superalloy on characteristics of aluminide diffusion coating

در اين پژوهش سوپر آلياژ پايه نيكل Inconel X-750 با دو ريزساختار اوليه محلول سازي شده و پيرسازي شده تحت عمليات پوشش دهي آلومينايزينگ نفوذي قرار گرفته و سپس ويژگي هاي پوشش هاي ايجاد شده مورد مطالعه و مقايسه قرار گرفتند. به اين منظور از فرايند آلومينايزينگ با اكتيويته بالاي دماي پايين (HALT) استفاده شد. عمليات پوشش دهي روي نمونه ها در سه دماي 800 و 850 و 900 درجه سانتيگراد و سه زمان 1 و 2 و 6 ساعت انجام گرفتند. از روش هاي SEM و XRD و آناليز فازي EDS براي شناسايي ساختار و تركيب شيميايي فازهاي ايجاد شده در پوشش استفاده شد. بر اساس نتايج بدست آمده، بر خلاف دماي آلومينايزينگ 800 درجه سانتيگراد نمونه هاي محلول سازي شده در دماي 850 و 900 درجه سانتيگراد از ضخامت پوشش كمتري نسبت به نمونه هاي پيرسازي شده برخوردار بودند. علاوه بر آن، قبل از انجام عمليات حرارتي نفوذي لايه پوشش ايجاد شده روي نمونه ها داراي تركيب Al3Ni و Ni2Al3 و Al5Cr بود كه با انجام عمليات حرارتي نفوذي ضمن تشكيل يك لايه بين نفوذي، تركيب Al3Ni از بين رفته و تركيب NiAl هايپراستوكيومتريك ايجاد مي شود.

To evaluate the influence of the initial microstructure of the same substrate on characteristics of diffusion aluminized coating, two different substrates of an Inconel X-750 nickel-base superalloy, including: solid solution and aged microstructures, were aluminized through low temperature high activity (LTHA) pack cementation process. The process temperature and time were considered as 800, 850 and 900 oC and 1, 2 and 6 hours, respectively. The microstructures and compositions of the coating layers were studied using the optical and scanning electron microscopes, EDS and X-ray diffraction (XRD) techniques. Both substrates showed a combination of Ni2Al3, Al3Ni and Al5Cr phases before applying the final heat treatment. However, it was shown that during the final diffusion heat treatment, in addition to formation of an interdiffusion zone between the coating layer and the substrate, the Al3Ni phase is eliminated and the hyper-stoichiometric H-NiAl (Al rich) is formed. At 800 oC the solid solution substrate in compared with the aged one indicates more thicknesses for the coatings. However at 850 and 900 oC this situation is conversed.