مطالعه مقایسه ای ریزساختار، ترکیب فازی و مقاومت به اکسیداسیون پوشش CoNiCrAlY ایجاد شده توسط فرایندهای HVOF و LPPS

در این تحقیق، پودر CoNiCrAlY توسط فرایندهای پاشش حرارتی سوخت اکسیژن سرعت بالا (HVOF) و پاشش پلاسمایی فشار پایین (LPPS) روی زیرلایه هایی از جنس سوپر آلیاژ پایه نیکل IN۷۳۸ پوشش دهی شدند. آزمایش اکسیداسیون دمای بالا در دمای ۱۰۵۰ و زمان ۲۰۰ ساعت در کوره مافلی روی پوشش ها انجام شد. ریزساختار و ترکیب فازی پوشش ها قبل و بعد از آزمایش اکسیداسیون توسط SEM و XRD بررسی شدند. نتایج نشان دادند که میزان تخلخل (درصد حجمی) و زبری سطح (میکرومتر) برای پوشش HVOF به ترتیب ۰.۶ و ۴.۴ و برای پوشش LPPS به ترتیب ۲ و ۶.۶۲ اندازه گیری شد. پوشش HVOF شامل دو فاز -CoNiCrγ و β-(Co,Ni)Al درحالی که پوشش LPPS متشکل از تک فاز -CoNiCrγ بود. ناپدید شدن فاز β در پوشش LPPS پس از پاشش ناشی از انحلال در جت پلاسما و عدم بازیابی آن در شرایط کوئنچ سریع و انجماد غیر تعادلی بود. این فاز پس از عملیات حرارتی بازیابی شد. ریزساختار پوشش LPPS به دلیل لایه نشانی در فشار پایین اکسیژن در محفظه خلا دارای اکسید بسیار کمتری نسبت به پوشش HVOF بود. پس از ۲۰۰ ساعت آزمایش اکسیداسیون، میزان فاز β (به عنوان معیار مقاومت به اکسیداسیون) به طور کامل در پوشش LPPS مصرف شد درحالی که پوشش HVOF شامل رسوبات باقیمانده β بود. میانگین ضخامت لایه TGO برای پوشش HVOF و LPPS به ترتیب ۰.۳± ۵.۲ و ۰.۴± ۷.۱ میکرومتر محاسبه شد. حضور اکسیدهای پراکنده در ریزساختار، زبری پایین تر و ساختار متراکم تر پوشش HVOF به عنوان دلایل مقاومت به اکسیداسیون بالاتر آن نسبت به پوشش LPPS پیشنهاد شدند.

کلیدواژه ها:

پوشش CoNiCrAlY ، HVOF ، LPPS ، پاشش حرارتی ، اکسیداسیون دمای بالا.