Дослідження розрахуночної температури окислення лопастів турбини з суперсплаву IN-738 LC з термічним покриттям AL2O3 з використанням процесу шламового покриття

Autor: Naseer Abdulrazzaq Mousa, Bajel Mohammed Alshadeedi, Osam Hassan Attia, Hussein Adel Mahmood, Nor Mariah Adam
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Vol. 3 No. 12 (117) (2022): Materials Science; 34-41
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 3 № 12 (117) (2022): Матеріалознавство; 34-41
ISSN: 1729-4061
1729-3774
Popis: The study aims to investigate the effect of Al2O3 and Al additions to Nickel-base superalloys as a coating layer on oxidation resistance, and structural behavior of nickel superalloys such as IN 738 LC. Nickel-base superalloys are popular as base materials for hot components in industrial gas turbines such as blades due to their superior mechanical performance and high-temperature oxidation resistance, but the combustion gases' existence generates hot oxidation at high temperatures for long durations of time, resulting in corrosion of turbine blades which lead to massive economic losses. Turbine blades used in Iraqi electrical gas power stations require costly maintenance using traditional processes regularly. These blades are made of nickel superalloys such as IN 738 LC(Inconel 738). Few scientists investigated the impact of Al2O3 or Al additions to Nickel-base superalloys as coating layer by using the slurry coating method on oxidation resistance to enhance the Nickel-base superalloy's oxidation resistance. In this study, IN 738 LC is coated with two different coating percentages, the first being (10 Al+90 Al2O3) and the second being (40 Al+60 Al2O3). Scanning Electron Microscope (SEM) and X-Ray Diffraction (XRD) were performed on all samples before and after oxidation. According to the results, SEM images of the surface revealed that the layer of the surface has a relatively moderated porosity value and that some of the coating layers contain micro-cracks. The best surface roughness of specimens coated with 60 % alumina+40 % aluminum was 5.752 nm. Whereas, the surface roughness of specimens coated with 90 % alumina+10 % aluminum was 6.367 nm.Results reveal that alloys with both Al2O3 and Al additions have reported a positive synergistic effect of the Al2O3and Al additions on oxidation resistance. Moreover,the NiCrAl2O3 thermal coating has good oxidation resistance and the effective temperature of anti-oxidation is raised to 1100 °C in turn reducing the maintenance period of turbine blades
Дослідження спрямоване на вивчення впливу добавок Al2O3 та Al у суперсплави на основі нікелю як шар покриття на стійкість до окислення та структурну поведінку нікелевих суперсплавів, таких як IN 738 LC. Суперсплави на основі нікелю популярні як базові матеріали для гарячих компонентів промислових газових турбін, таких як лопатки, через їх чудові механічні характеристики та стійкість до високотемпературного окислення, але наявність продуктів згоряння викликає гаряче окислення при високих температурах протягом тривалого часу. що призводить до корозії лопаток турбіни, що призводить до величезних економічних втрат. Лопатки турбін, які використовуються на іракських газових електростанціях, потребують регулярного дорогого обслуговування з використанням традиційних процесів. Ці леза виготовлені із суперсплавів нікелю, таких як IN 738 LC (Inconel 738). Деякі вчені досліджували вплив добавок Al2O3 або Al у суперсплави на основі нікелю як шар покриття з використанням методу покриття суспензією на стійкість до окислення для підвищення стійкості до окислення суперсплаву на основі нікелю. У цьому дослідженні на IN 738 LC нанесено покриття з двома різними відсотковими вмістами покриття, перше з яких становить (10 Al+90 Al2O3), а друге – (40 Al+60 Al2O3). Скануючий електронний мікроскоп (SEM) та рентгенівська дифракція (XRD) були виконані для всіх зразків до та після окислення. За результатами СЕМ-зображень поверхні встановлено, що поверхневий шар має відносно помірне значення пористості, а деякі шари покриття містять мікротріщини. Найкраща шорсткість поверхні зразків, покритих 60% оксиду алюмінію + 40% алюмінію, становила 5752 нм. Тоді як шорсткість поверхні зразків, покритих 90% оксиду алюмінію + 10% алюмінію, становила 6367 нм. Результати показують, що сплави з добавками Al2O3, так і Al показали позитивний синергетичний ефект добавок Al2O3 і Al на стійкість до окислення. Крім того, термічне покриття NiCrAl2O3 має хорошу стійкість до окислення, а ефективна температура антиокислення підвищена до 1100 °C, що, у свою чергу, скорочує період обслуговування лопаток турбіни
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: