بررسي تاثير افزودن نانوذرات اكسيد آلومينيوم بر ريزساختار و رفتار اكسيداسيون دماي بالا پوشش MCrAlY ايجاد شده توسط فرايند HVOF

در اين تحقيق، پودر خالص CoNiCrAlY و كامپوزيتي CoNiCrAlY-2, 4 wt% Al2O3 توسط فرايند HVOF روي زيرلايه‌هايي از جنس سوپر آلياژ پايه نيكل IN738 پوشش‌دهي شدند. پودرهاي كامپوزيتي با استفاده از روش محلولي برپايه آب و چسب پلي وينل الكل به منظور توزيع نانوذرات اكسيد روي ذرات ميكروني CoNiCrAlY توليد شدند. آزمايش اكسيداسيون در دماي ℃1050 و زمان‌هاي 50، 100، 150 و 200 ساعت در هواي ساكن روي پوشش‌ها انجام شد. ريزساختار و تركيب فازي پوشش‌ها قبل و بعد از آزمايش اكسيداسيون توسط SEM و XRD بررسي شدند. نتايج نشان دادند كه نانوذرات با توزيع نسبتا يكتواخت در اطراف پودرها و ريزساختار پوشش‌هاي متناظر حضور داشتند. ميزان تخلخل و زبري سطح پوشش‌هاي خالص و كامپوزيتي (2 و 4 درصد وزني) به ترتيب 0.6، 1 و 2.7 درصد حجمي و 4.4، 4.8 و 7.1 ميكرومتر اندازه‌گيري شدند. پس از 200 ساعت آزمايش اكسيداسيون، ضخامت لايه اكسيدي براي پوشش‌هاي خالص و كامپوزيتي (2 و 4 درصد وزني) به ترتيب 5.2، 4.3 و 5.9 ميكرومتر اندازه‌گيري شد. پوشش‌ CoNiCrAlY حاوي 2 درصد وزني Al2O3 به دليل ايجاد موانع نفوذ توسط نانوذرات بهترين مقاومت به اكسيداسيون را نشان داد. درحاليكه پوشش كامپوزيتي حاوي 4 درصد وزني Al2O3 داراي كمترين مقاومت به اكسيداسيون بود كه ناشي از مورفولوژي سطح زبر و وقوع اكسيداسيون داخلي در آن بود.