بررسی تاثیر افزودن نانوذرات اکسید آلومینیوم بر ریزساختار و رفتار اکسیداسیون دمای بالا پوشش MCrAlY ایجاد شده توسط فرایند HVOF

در این تحقیق، پودر خالص CoNiCrAlY و کامپوزیتی CoNiCrAlY-2, 4 wt%Al2O3 توسط فرایند HVOF روی زیرلایه هایی از جنس سوپر آلیاژ پایه نیکل IN738 پوشش دهی شدند. پودرهای کامپوزیتی با استفاده از روش محلولی برپایه آب و چسب پلی وینل الکل به منظور توزیع نانوذرات اکسید روی ذرات میکرونی CoNiCrAlY تولید شدند. آزمایش اکسیداسیون در دمای °C1050 و زمان های 50، 100، 150 و 200 ساعت در هوای ساکن 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 نانوذرات با توزیع نسبتا یکتواخت در اطراف پودرها و ریزساختار پوشش های متناظر حضور داشتند. میزان تخلخل و زبری سطح پوشش های خالص و کامپوزیتی (2 و 4 درصد وزنی) به ترتیب 6/0، 1 و 7/2 درصد حجمی و 4/4، 8/4 و 1/7 میکرومتر اندازه گیری شدند. پس از 200 ساعت آزمایش اکسیداسیون، ضخامت لایه اکسیدی برای پوشش های خالص و کامپوزیتی (2 و 4 درصد وزنی) به ترتیب 2/5، 3/4 و 9/5 میکرومتر اندازه گیری شد. پوشش CoNiCrAlY حاوی 2 درصد وزنی Al2O3 به دلیل ایجاد موانع نفوذ توسط نانوذرات بهترین مقاومت به اکسیداسیون را نشان داد. درحالیکه پوشش کامپوزیتی حاوی 4 درصد وزنی Al2O3 دارای کمترین مقاومت به اکسیداسیون بود که ناشی از مورفولوژی سطح زبر و وقوع اکسیداسیون داخلی در آن بود.