رفتار اکسیداسیون سوپرآلیاژ پایه نیکل GTD-111 در دمای °C 1000

بررسی حاضر به تحلیل رفتار اکسیداسیون سوپرآلیاژ پایه نیکل GTD-111 در دمای °C 1000 و اتمسفر هوا می پردازد. برای این منظور، گستره ای از روش ها شامل آنالیز توزین حرارتی (TGA)، میکروسکوپی الکترونی روبشی نشر میدانی (FE-SEM)، پراش پرتو ایکس سطحی (GI-XRD) و طیف سنجی انتشار نوری تخلیه تابشی (GDOES) به کار گرفته شدند. سینتیک اکسیداسیون این آلیاژ در دمای یاد شده پس از 10 ساعت اولیه، رفته رفته از خطی وارد سهمی می شود که این موضوع همراه با تشکیل لایه اکسیدی یکنواخت بر سطح است. بر اساس تحلیل مقطی FE-SEM و GDOES، تیتانیوم را می توان اولین گونه ای در نظر گرفت که با شروع اکسیداسیون، وارد جبهه واکنش می شود. با این حال، با اکسید شدن آن و تخلیه آن در زیر جبهه اکسیداسیون، شرایط برای شکل گیری سایر اکسیدها از جمله اکسید کروم (Cr2O3) مهیا می شود. در ادامه، طی نفوذ به سمت داخل گونه های O2-، شرایط برای اکسیداسیون داخلی آلومینیوم و تشکیل جزایری از اکسیدهای Al2O3 فراهم می شود. بدینسان، پس از 100 ساعت اکسیداسیون، ترکیب شیمیایی فیلم اکسیدی مشتمل بر ناحیه درونی غنی از آلومینیوم، ناحیه بیرونی غنی از تیتانیوم و لایه میانی غنی از کروم است. نتایج GI-XRD نیز موید تشکیل فازهای اکسیدی یاد شده است. در این دما، اثری از جدایش پوسته اکسیدی و تشکیل اکسیدهای نیکل پس از 100 ساعت اکسیداسیون مشاهده نشد.