رفتار اكسيداسيون سوپرآلياژ پايه نيكل GTD-111 در دماي °C 1000

بررسي حاضر به تحليل رفتار اكسيداسيون سوپرآلياژ پايه نيكل GTD-111 در دماي °C 1000 و اتمسفر هوا مي‌پردازد. براي اين منظور، گستره‌اي از روش‌ها شامل آناليز توزين حرارتي (TGA)، ميكروسكوپي الكتروني روبشي نشر ميداني (FE-SEM)، پراش پرتو ايكس سطحي (GI-XRD) و طيف‌سنجي انتشار نوري تخليه تابشي (GDOES) به كار گرفته شدند. سينتيك اكسيداسيون اين آلياژ در دماي ياد شده پس از 10 ساعت اوليه، رفته رفته از خطي وارد سهمي مي‌شود كه اين موضوع همراه با تشكيل لايه‌ اكسيدي يكنواخت بر سطح است. بر اساس تحليل مقطيِ FE-SEM و GDOES، تيتانيوم را مي‌توان اولين گونه‌اي در نظر گرفت كه با شروع اكسيداسيون، وارد جبهه واكنش مي‌شود. با اين حال، با اكسيد شدن آن و تخليه آن در زير جبهه اكسيداسيون، شرايط براي شكل گيري ساير اكسيدها از جمله اكسيد كروم (Cr2O3) مهيا مي‌شود. در ادامه، طي نفوذ به سمت داخل گونه‌هاي O2-، شرايط براي اكسيداسيون داخلي آلومينيوم و تشكيل جزايري از اكسيدهاي Al2O3 فراهم مي‌شود. بدينسان، پس از 100 ساعت اكسيداسيون، تركيب شيمياييِ فيلم اكسيدي مشتمل بر ناحيه درونيِ غني از آلومينيوم، ناحيه بيرونيِ غني از تيتانيوم و لايه ميانيِ غني از كروم است. نتايج GI-XRD نيز مويد تشكيل فازهاي اكسيدي ياد شده است. در اين دما، اثري از جدايش پوسته اكسيدي و تشكيل اكسيدهاي نيكل پس از 100 ساعت اكسيداسيون مشاهده نشد.