اثر چگونگي رشد لايه هاي نفوذي بر ريزساختار پوشش هاي آلومينايد اصلاح شده با سيليسيم يا تيتانيم بر قطعات داغ توربين

The effect of the growth mode of the pre-diffused layers on the microstructure of aluminide coatings modified by titanium or silicon for gas turbine hot-section applications

با توجه به جايگاه صنعتي پوشش هاي آلومينايدي دركاربردهاي قطعات داغ توربين گازي، شناخت چگونگي تاثير لايه هاي از پيش نفوذ داده شده بر ريزساختار نهايي و خواص پوشش اصلاح شده حايز اهميت است. در اين مقاله نتايج مطالعات ريزساختاري لايه هاي نفوذي سيليسيم و تيتانيم و پوشش هاي آلومينايد نفوذي اصلاح شده مبتني بر آنها ارايه شده است. فازهاي شركت كننده در پوشش هاي مياني و نهايي شناسايي شده و به منظور تعيين مكانيزم رشد پوشش مورد استفاده قرار گرفته است. لايه نفوذي سيليسيم به سمت داخل رشد كرده و ضخامت پوشش اصلاح شده را تا بيش از دو برابر نسبت به پوشش آلومينايد ساده افزايش مي دهد كه نيمي از اين ضخامت از فاز ترد Ni2Al3 تشكيل شده است. لايه نفوذي تيتانيم به سمت بيرون زيرلايه رشد مي كند و با افزايش اندك ضخامت پوشش اصلاح شده، نواحي سطحي را تا حدي از عناصر آلياژي زيرلايه رقيق مي كند. اين موضوع تاثير مثبتي بر خواص خوردگي دماي بالا به ويژه خوردگي داغ با مكانيزم فلاكسينگ اسيدي خواهد داشت.

Aluminide coatings are great importance in protecting hot-section gas turbine components. Study the effects of pre-diffused layer on the final microstructure and properties of coating is useful in better exploiting of aluminide coatings potential. In this investigation the results of microstructural studies of modified aluminide coatings with pre-diffused titanium or silicon layers was presented and compared with a co-deposited titanium-modified aluminide coating and simple aluminide coating. It was found that silicon diffusion layer grows inwardly and increases the final aluminide coating thickness more than twice of the simple aluminide coating. About half of the silicon-modified aluminide coatings consisted the brittle Ni2Al3 phase. In contrast, titanium diffusion layer grew outwardly and didn’t have a considerable effect on the final thickness, but dilutes the areas close to the coating surface from alloying elements. This effect may be considered beneficial to the hot corrosion behavior of the coating via the basic fluxing mechanism.