I rivestimenti di tipo MCrAlY (in cui M indica alternativamente Ni, Co o miscele dei due) sono un consolidato sistema di protezione di leghe e superleghe a base Ni e Co contro l’ossidazione ad alta temperatura, e vengono impiegati tal quali come rivestimenti anti-corrosione per palette di turbine a gas e, più comunemente, come strato intermedio in sistemi di protezione termica metallo/ceramici (barriere termiche). La composizione e le modalità di deposizione di questi rivestimenti sono in continua evoluzione: in particolare, sono state proposte leghe complesse contenenti elementi reattivi e metalli refrattari quali Ta, Re, Si, Hf che possono essere aggiunti in percentuali variabili alla lega base al fine di migliorare l’aspetto più critico di tali sistemi, che consiste nell’accrescimento di uno strato di ossido di alluminio (TGO, Thermally Grown Oxide) all’interfaccia bondig layer/rivestimento ceramico, responsabile dell’insorgere di stati tensionali potenzialmente molto pericolosi. Nel lavoro presente si riportano i risultati di un’attività sperimentale volta allo studio del comportamento all’ossidazione (a 1150°C e fino a 100 h di esposizione) di cinque diverse tipologie di rivestimenti MCrAlY, ottenuti con tecnica VPS (Vacuum Plasma Spraying) ed HVOF (High Velocity Oxygen Fuel), contenenti elementi reattivi e metalli refrattari in percentuali variabili. E’ inoltre proposta una strategia originale per il controllo dell’accrescimento del TGO, consistente nella deposizione preventiva, al di sopra del rivestimento MCrAlY, di un sottile film di alluminio ovvero di allumina, depositati mediante PVD, in grado di fornire un’efficace barriera all’ossidazione del bonding layer e di contrastare la perdita, per ossidazione selettiva e per diffusione, di alcuni specifici elementi (in particolare l’Al) dello strato metallico. Si riportano in questa presentazione i primi risultati sperimentali relativi alla caratterizzazione di tali rivestimenti multilayer complessi.
Rivestimenti MCrAlY contro l’ossidazione ad alta temperatura: nuove composizioni e strategie / Bartuli, Cecilia; Pulci, Giovanni; Valente, Teodoro; A., Bellucci; F., Casadei. - ELETTRONICO. - (2011), pp. 1-11. (Intervento presentato al convegno Giornate Nazionali sulla Corrosione e Protezione - IX edizione tenutosi a Monte Porzio Catone, Roma nel 6-8 Luglio 2011).
Rivestimenti MCrAlY contro l’ossidazione ad alta temperatura: nuove composizioni e strategie
BARTULI, Cecilia;PULCI, Giovanni;VALENTE, Teodoro;
2011
Abstract
I rivestimenti di tipo MCrAlY (in cui M indica alternativamente Ni, Co o miscele dei due) sono un consolidato sistema di protezione di leghe e superleghe a base Ni e Co contro l’ossidazione ad alta temperatura, e vengono impiegati tal quali come rivestimenti anti-corrosione per palette di turbine a gas e, più comunemente, come strato intermedio in sistemi di protezione termica metallo/ceramici (barriere termiche). La composizione e le modalità di deposizione di questi rivestimenti sono in continua evoluzione: in particolare, sono state proposte leghe complesse contenenti elementi reattivi e metalli refrattari quali Ta, Re, Si, Hf che possono essere aggiunti in percentuali variabili alla lega base al fine di migliorare l’aspetto più critico di tali sistemi, che consiste nell’accrescimento di uno strato di ossido di alluminio (TGO, Thermally Grown Oxide) all’interfaccia bondig layer/rivestimento ceramico, responsabile dell’insorgere di stati tensionali potenzialmente molto pericolosi. Nel lavoro presente si riportano i risultati di un’attività sperimentale volta allo studio del comportamento all’ossidazione (a 1150°C e fino a 100 h di esposizione) di cinque diverse tipologie di rivestimenti MCrAlY, ottenuti con tecnica VPS (Vacuum Plasma Spraying) ed HVOF (High Velocity Oxygen Fuel), contenenti elementi reattivi e metalli refrattari in percentuali variabili. E’ inoltre proposta una strategia originale per il controllo dell’accrescimento del TGO, consistente nella deposizione preventiva, al di sopra del rivestimento MCrAlY, di un sottile film di alluminio ovvero di allumina, depositati mediante PVD, in grado di fornire un’efficace barriera all’ossidazione del bonding layer e di contrastare la perdita, per ossidazione selettiva e per diffusione, di alcuni specifici elementi (in particolare l’Al) dello strato metallico. Si riportano in questa presentazione i primi risultati sperimentali relativi alla caratterizzazione di tali rivestimenti multilayer complessi.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
