لايه نشاني پلاسمايي MCrAlY/YSZ بر روي سوپر آلياژ Inconel 738 و بررسي رفتار خوردگي داغ آن

Synthesis of MCrAlY/YSZ coatings by plasma spray method on the inconel 738 substrates and investigating of their hot corrosion behavior

يكي از موثرترين روش هاي جلوگيري از تخريب مواد در دماهاي بالا، پوشش دهي آن ها است. خوردگي داغ يكي از عوامل اصلي تخريب اين پوشش هاي مقاوم به حرارت (TBCs) است. ايجاد يك لايه مياني كامپوزيتي بين پوشش فلزي و پوشش سراميكي باعث افزايش مقاومت به خوردگي داغ اين پوشش ها مي شود. در اين تحقيق ابتدا دو نوع TBC: 1) پوشش معمولي MCrAlY وYSZ (Yttria-stabilized zirconia) 2) پوشش چند لايه MCrAlY و YSZ با تغيير درصد وزني (100%YSZ, 50%YSZ+50%MCrAlY, 100%MCrAlY) با روش پاشش پلاسمايي بر روي زيرلايه هايي از جنس سوپر آلياژ پايه نيكل ايجاد شدند. جهت بررسي مقاومت به خوردگي داغ نمونه ها، آزمون هاي خوردگي داغ روي سطح اين پوشش ها در نمك مذاب (55% وزني V2O5 و 45% وزني Na2SO4) در دماي C °1050 به مدت 20 ساعت انجام شد. ريزساختار، مورفولوژي، تركيب شيميايي سطح و سطح مقطع پوشش ها به وسيله ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) مجهز به EDS بررسي شد. جهت شناسايي ساختارهاي كريستالي تشكيل شده و محصولات خوردگي داغ از آزمون پراش اشعه ايكس (XRD) استفاده شده است. بر اساس نتايج آزمايشات انجام شده، كاهش قابل ملاحظه محصولات مضر خوردگي داغ در نمونه هاي داراي TBC چند لايه نسبت به TBC معمولي به دليل تشكيل فازهاي AlVO4 و CrVO4 در اين نمونه ها نشان دهنده افزايش قابل توجه مقاومت به خوردگي داغ است.

One of the most important methods to prevent the failure of materials in high temperatures is using thermal barrier coatings(TBC). Hot corrosion is the most important reason of thermal barrier coatings failure. Synthesis of an interface composite layer between bond coat and top coat could be so useful to increase their hot corrosion resistance. In this study, hot corrosion behavior of two kinds of TBC synthesized by APS were investigated: 1) Common TBC (MCrAlY, YSZ) 2) Multi layers FGM , TBC (MCrAlY, 50%YSZ+50%MCrAlY, YSZ). Hot corrosion tests were carried out on the coatings surface in the molten salt of 45%Na2SO4+55%V2O5 mixture at 1050 °C for 20 hours. Microstructure, morphology and chemical composition of the surface and cross section of the coatings were investigated by SEM equipped with EDS. XRD analysis was used to study microstructure and hot corrosion products. The results indicated that the hot corrosion resistance of FGM, TBC was much better than normal TBC due to the formation of AlVO4 and CrVO4 phases in this kind of coating during the hot corrosion test.