Abstract

Yüksek sürünme dirençleri ve düşük yoğunluklarıyla şu an kullanılmakta olan Ni-bazlı süperalaşımlardan daha üstün özellikler sergileyen intermetalik bileşikler, tercih edilen yüksek sıcaklık malzemeleri olmaya başlamıştır. Bu çalışmada, öncelikle kutu sementasyon yöntemiyle saf Nb metali üzerinde bir NbAl3 intermetaliği oluşturulmuştur. Ardından, PEO ile NbAl3 intermetaliği üzerinde oluşturulan seramik kaplama ile NbAl3 tabakasının oksidasyon direnci geliştirilmeye çalışılmıştır. Sementasyon tabakasının anodik oksidasyonu sırasında yüzeyde oluşan olası amorf ya da farklı kristal yapılardaki Al2O3 fazları daha sonra 1000 oCde 2 saat argon gazı altında tavlanarak oksidasyona dayanıklı ?-Al2O3 fazına çevrilmiştir.Uygulamaların performansını karşılaştırmak için tüm numuneler 4 saat süre ile 800, 900, 1000 ve 1100 oCde 4 saat süre ile havada oksitlenmiştir.

References

[1] Bewlay BP, Lewandowksi JJ, Jackson MR. Refractory metal-intermetallic in-situ composites for aircraft engines. JOM 1997;49:8:44-45.

[2] Mandal P, Thom AJ, Kramer J, Behrani V, Akinc M. Oxidation behavior of Mo–Si–B alloys in wet air. Materials Science and Engineering 2004;A 371:335-342.

[3] Meetham GW, Van de Voorde MH. Materials for high temperature engineering applications. Berlin: Springer-Verlag: 2000.

[4] Perepezko JH. The hotter the engine, the better. Science 2009;326:5956:1068-1069

[5] Hanada S. Intermetallics: Niobium Aluminides. Encyclopedia of Materials: Science and Technology (2nd Edition). 2001;4232-4236.

[6] Hanada S. Niobium aluminides. Current Opinion in Solid State & Materials Science 1997;2:279-263.

[7] Barth EE, Tien JK, Uejo S, Kambara S. High temperature strength of niobium aluminide intermetallics. Materials Science and Engineering 1992;AI53:398-401.

[8] Steinhorst M, Grabke HJ. Oxidation of niobium aluminide NbAl3. Materials Science and Engineering: A 1989;120-121:1:55-59.

[9] Grabke HJ, Steinhorst M, Brumm M, Wiemer D. Oxidation and intergranular disintegration of the aluminides NiAl and NbAl3 and phases in the system Nb-Ni-Al. Oxid Met 1991;35:3:199-222.

[10] Morgenstern R, Sieber M, Grund T, Lampke T, Wielage B. Plasma electrolytic oxidation of Titanium Aluminides, IOP Conf Ser: Mater Sci Eng 2016; 118 012025.

[11] Clyne TW, Troughton SC. A review of recent work on discharge characteristics during plasma electrolytic oxidation of various metals. International Materials Reviews 2019;64:3:127-162.

[12] Kumon TF, Suzuki RO, Ono K. Oxidation resistant coating for niobium by combining hot dipping in molten aluminum coating and anodic oxidation. J Japan Inst Metals 1995;59:9:967-972.

[13] Vahid D, Xing YL, Ben LL, David WS, Sohrab R. Phase transformation in plasma electrolytic oxidation coatings on 6061 aluminum alloy. Surface and Coatings Technology 2014;251:106-114.

[14] Aykol M ve Persson K.A. Oxidation Protection with Amorphous Surface Oxides: Thermodynamic Insights from Ab Initio Simulations on Aluminum. ACS Applied Materials & Interfaces 2018;10:3039-3045.