Трансформация химического и фазового составов слоистых покрытий систем Al–Ni и Al–Ni–Сr после высокотемпературных нагревов
https://doi.org/10.17073/1997-308X-2016-1-51-59
Аннотация
Исследована трансформация структуры, фазового и химического составов покрытий систем Al–Ni и Al–Ni–Cr, полученных путем диффузионного взаимодействия при термообработке сваренных взрывом слоистых композитов 12Х1МФ+НП2+АД1 и 12Х1МФ+Х20Н80+АД1. Установлено, что с увеличением времени выдержки при температуре 1100 °С происходит выравнивание химического состава в поверхностной части покрытия, сопровождающееся ростом содержания никеля и снижением доли алюминия. Показано, что диффузионное перераспределение алюминия по толщине покрытия в процессе температурного воздействия в системе Al–Ni–Cr происходит медленнее, чем в бинарной системе Al–Ni.
Об авторах
В. Г. Шморгун
Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ)
Россия
Россия
докт. техн. наук, профессор кафедры материаловедения и композиционных материалов,
400005, г. Волгоград, пр-т Ленина, 28
А. И. Богданов
Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ)
Россия
Россия
канд. техн. наук, ст. препод. кафедры материаловедения и композиционных материалов,
400005, г. Волгоград, пр-т Ленина, 28
А. О. Таубе
Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ)
Россия
Россия
аспирант, мл. науч. сотр. кафедры материаловедения и композиционных материалов,
400005, г. Волгоград, пр-т Ленина, 28
А. Г. Серов
Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ)
Россия
Россия
магистрант кафедры материаловедения и композиционных материалов,
400005, г. Волгоград, пр-т Ленина, 28
Список литературы
1. Xiang Z.D., Zeng D., Zhu C.Y., Wu D.J., Datta P.K. A phenomenological model for lifetime design of Ni2Al3/Ni hybrid coating formed on creep resistant ferritic steels // J. Mater. Sci. 2011. Vol. 47. Iss. 1. P. 257—266.
2. Xiang Z.D., Zeng D., Zhu C.Y., Datta P.K. Degradation kinetics at 650 °C and lifetime prediction of Ni2Al3/Ni hybrid coating for protection against high temperature oxidation of creep resistant ferritic steels // Corros. Sci. 2011. Vol. 53. P. 3426—3434.
3. Xiang Z.D., Zeng D., Zhu C.Y., Rose S.R., Datta P.K. Steam oxidation resistance of Ni-aluminide/Fe-aluminide duplex coatings formed on creep resistant ferritic steels by low temperature pack cementation process // Corros. Sci. 2011. Vol. 53. P. 496—502.
4. Wang J., Wu D.J., Zhu C.Y. Thermal stability enhancement of hybrid Ni2Al3/Ni coatings on creep resistant ferritic steels by a mechanism of thermodynamically constrained interdiffusion // Surf. Coat. Technol. 2013. Vol. 232. P. 489—496.
5. Susan D.F., Marder A.R. Ni—Al composite coatings: diffusion analysis and coating lifetime estimation // Acta Mater. 2001. Vol. 49. P. 1153—1163.
6. Коломыцев П.Т. Высокотемпературные защитные покрытия для никелевых сплавов: Науч. изд. М.: Металлургия, 1991.
7. Шморгун В.Г., Богданов А.И., Таубе А.О. Комплексная технология получения покрытий из алюминидов никеля на поверхности стальных изделий // Изв. вузов. Чер. металлургия. 2014. No. 5. C. 64—65.
8. Shmorgun V.G., Trykov Yu.P., Slautin O.V., Metelkin V.V., Bogdanov A.I. The kinetics of diffusion processes in the nickel-aluminum composition// Russ. J. Non-Ferr. Met. 2009. Vol. 50. No. 3. P. 286—289.
9. Shmorgun V.G., Taube A.O., Krohalev A.V. Investigation of the phase composition of the diffusion zone in the Al—Ni—Cr composite material // Appl. Mech. Mater. 2015. Vol. 698. P. 430—433.
10. Shmorgun V.G., Bogdanov A.I., Trunov M.D., Taube A.O. Investigation on thermal stress-strain state in multilayered composites during nickel aluminide coatings formation // WSEAS Trans. Appl. Theoret. Mech. 2015. Vol. 10. P. 180—186.
11. Okamoto H. Al—Ni (aluminum-nickel) // J. Phase Equilib. Diffus. 2004. Vol. 25. No. 4. P. 394—396.
12. Kablov E.N., Muboyadzhyan S.A. Heat resistant coatings for the high pressure turbine blades of promising GTEs // Russ. Metall. (Metally). 2012. Vol. 2012. No. 1. P. 1—7.
13. Kuznetsov V.P., Lesnikov V.P., Moroz E.V., Konakova I.P., Khadyev M.S. Structure and phase composition of complex refractory coating and of the reaction zone of interaction with single-crystal alloy ZHS36-VI after high-temperature holds // Met. Sci. Heat Treat. 2013. Vol. 55. No. 3-4. P. 203—208.
14. Muboyadzhyan S.A., Galoyan A.G. Diffusion aluminide coatings for protecting the surface of the internal space of single-crystal turbine blades made of rhenium- and rhenium-ruthenium-containing high-temperature alloys: Pt. II // Russ. Metall. (Metally). Vol. 2013. No. 3. P. 198—205.
15. Desai V. Materials for high-temperature protection // J. Mater. Eng. Perform. 2006. Vol. 58. No. 1. P. 15—16.
Рецензия
При поддержке: Российский научный фонд, Минобрнауки
Для цитирования:
Шморгун В.Г., Богданов А.И., Таубе А.О., Серов А.Г. Трансформация химического и фазового составов слоистых покрытий систем Al–Ni и Al–Ni–Сr после высокотемпературных нагревов. Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2016;(1):51-59. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2016-1-51-59
For citation:
Shmorgun V.G., Bogdanov A.I., Taube A.O., Serov A.G. Transformation of chemical and phase composition of the Al–Ni and Al–Ni–Cr laminated coatings after high-temperature heating. Powder Metallurgy аnd Functional Coatings. 2016;(1):51-59. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1997-308X-2016-1-51-59
Просмотров: 830
Послать статью по эл. почте 