تاثير فعاليت و ميزان آلومينيوم بر تركيب و ريز ساختار پوشش نفوذي آلومينايدي اعمال شده بر روي يك سوپر آلياژ پايه نيكل د ردماي بالا

Effect of activity and amount of aluminum on composition and microstructure of an aluminide diffusion coating applied on a nickel-base superalloy in high temperature

دف از اين تحقيق، بررسي تاثير ميزان فعاليت و مقدار آلومينيوم در آلومينا يزينگ فاز گازي بر تركيب و ريز ساختار پوشش اعمال شده بر سوپر الياژ IN738LC بود. بدين منظور چند مخلوط پودر آماده شد كه همگي حاوي NH4Cl به عنوان فال سازي، Al2O3 به عنوان پركننده الومينيوم خالص ياپودر NiAl به عنوان پودر واكنش كننده فعال توليد هاليد آل.مينيوم ، بودند. عمليات پوشش دهي د ردماي 1050 درجه سانيگراد و به مدت 4 ساعت د ركوره امجام شد. ريز ساختار پوشش ها با استفاده از ميكروسكوپ نوري و ميكروسختي سنجي مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج حاكي از آن است كه با افزايش ميزان فعاليت آلومينيوم ، ضخامت پوشش به مقدار قابل توجهي بيشتر مي شود كه سهم لايه د رهم نفوذي از آن ناچيز است. به علاوه ، نكته جديدي كه د راين تحقيق مشاهده شد اين بود كه تحت اين شرايط آزمايشگاهي ، تفزايش آلوممينيوم و فعال كننده به يك نسبت ، تاثيري چنداني بر ضخامت پوشش و ناحيه درهم نفوذي ندارد. علاوه بر اين، رسوبات لايه د رهم نفوذي ، با استفاده از پورد حاوي آلومينيوم با فعاليت پايين ، بزرگتر و سخت تر از حالتي هستند كه از پودر حاوي آلومينيوم خالص استفاده شود . علل اين پديده در اين تحقيق تشريح شده است.

The goal of this research is studying the effect of activity and amount of aluminum used in gas phase aluminizing, on the composition and microstructure of the coating applied on IN738LC. Thus, various powder mixtures containing NH4Cl as an activator, Al2O3 as a filler and commercially pure aluminum or NiAl as an active agent of producing aluminum halide, were prepared. The coating process was conducted for 4 hours at 1050°C. The microstructures of coatings were examined using optical microscope and micro hardness test instrument. Results show that there is a noticeable increase in the coating thickness with increasing the aluminum activity. Furthermore, a new finding in this research was that by using this kind of set up, increasing the amount of aluminum and activator with the same ratio has insignificant effect on the coating thickness, outward diffusion of nickel and consequently the thickness of interdiffusion zone. Moreover, when low activity pack was employed, interdiffusion zone precipitates are larger and harder in comparison with those when high activity pack was used. Causes of these phenomena are discussed in this paper.