Синтез нанорозмірного порошку NiCrAlY шляхом високоенергійного кульового фрезерування для нанесення покриття термічним розпиленням

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.307040

Ключові слова:

покриття, високошвидкісне оксидний процес (ВОП), NiCrAlY, нанорозмірний порошок, високоенергетичне фрезерування

Анотація

Сьогодні, під час проблем зміни клімату, в енергетичній промисловості відбувся перехід від використання викопного палива до більш екологічно чистого палива, такого як паливо з біомаси. Паливо з біомаси вважається CO2-нейтральним, оскільки вуглець, що утворюється під час спалювання у вигляді викидів CO2, можна використовувати для росту нових рослин. Однак, крім переваг використання палива з біомаси, виникає проблема, коли паливо з біомаси містить високу концентрацію корозійних речовин, які можуть вивільнятися разом з гарячим паливним газом. Ці корозійні речовини можуть пошкодити компоненти котла. Технологія покриття є одним із рішень для захисту компонентів, які працюють при високих температурах, від загрози корозії. Одним із типів покриття, яке можна використовувати у високотемпературних застосуваннях, є покриття NiCrAlY за допомогою високошвидкісного оксидного процесу (ВОП). Однією з цікавих тем є використання наномасштабного покриття для підвищення стійкості покриття до гарячої корозії та розтріскування. Нанорозмірна порошкова сировина необхідна для виробництва нанорозмірного матеріалу покриття. У цьому дослідженні метод «зверху вниз» використовується для синтезу нанорозмірного порошку. Один з найкращих методів, процес високоенергетичного фрезерування, є перспективним методом синтезу нанорозмірного порошкового матеріалу. Тому в цьому дослідженні для приготування нанорозмірного продукту використовується процес кульового фрезерування. Результати показали, що цей метод був успішним для виготовлення нанорозмірного порошку. Нанорозмірний порошок був охарактеризований кількома методами для дослідження морфології та властивостей порошків. Однак у виробництві нанорозмірного порошку, який відповідає вимогам порошкової сировини ВОП, все ще існує багато проблем. У довгостроковій перспективі очікується, що це дослідження зможе відповісти на ці виклики, щоб у підсумку можна було досягти прийнятної якості нанорозмірного порошку

Біографії авторів

Irma Pratiwi, Institut Teknologi Bandung

Doctoral Student of Materials Engineering Program

Department of Materials Science and Engineering

Husaini Ardy, Institut Teknologi Bandung

Professor of Materials Engineering

Department of Materials Science and Engineering

Budi Prawara, National Research and Innovation Agency

Head of Electronics and Informatics Research Organization (BRIN)

Raden Dadan Ramdan, Institut Teknologi Bandung

Lecturer of Materials Engineering

Department of Materials Science and Engineering

Fahdzi Muttaqien, Institut Teknologi Bandung

Lecturer of Computational Science

Department of Physics

Посилання

  1. Wu, D., Yuan, Z., Liu, S., Zheng, J., Wei, X., Zhang, C. (2020). Recent Development of Corrosion Factors and Coating Applications in Biomass Firing Plants. Coatings, 10 (10), 1001. https://doi.org/10.3390/coatings10101001
  2. Sadeghimeresht, E. (2018). Ni-based coatings for high temperature corrosion protection. University West. Available at: https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:1203387/FULLTEXT02.pdf
  3. Szymański, K., Hernas, A., Moskal, G., Myalska, H. (2015). Thermally sprayed coatings resistant to erosion and corrosion for power plant boilers - A review. Surface and Coatings Technology, 268, 153–164. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2014.10.046
  4. Vasudev, H., Thakur, L., Bansal, A., Singh, H., Zafar, S. (2019). High temperature oxidation and erosion behaviour of HVOF sprayed bi-layer Alloy-718/NiCrAlY coating. Surface and Coatings Technology, 362, 366–380. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2019.02.012
  5. Lv, P., Sun, X., Cai, J., Zhang, C., Liu, X., Guan, Q. (2017). Microstructure and high temperature oxidation resistance of nickel based alloy GH4169 irradiated by high current pulsed electron beam. Surface and Coatings Technology, 309, 401–409. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2016.11.041
  6. Yang, H.-Z., Zou, J.-P., Shi, Q., Dai, M.-J., Lin, S.-S., Du, W., Lv, L. (2019). Analysis of the microstructural evolution and interface diffusion behavior of NiCoCrAlYTa coating in high temperature oxidation. Corrosion Science, 153, 162–169. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2019.03.022
  7. An, Q., Huang, L., Wei, S., Zhang, R., Rong, X., Wang, Y., Geng, L. (2019). Enhanced interfacial bonding and superior oxidation resistance of CoCrAlY-TiB2 composite coating fabricated by air plasma spraying. Corrosion Science, 158, 108102. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2019.108102
  8. Luo, L., Zhang, H., Chen, Y., Zhao, C., Alavi, S., Guo, F. et al. (2018). Effects of the β phase size and shape on the oxidation behavior of NiCoCrAlY coating. Corrosion Science, 145, 262–270. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2018.10.008
  9. Quadakkers, W. J., Shemet, V., Sebold, D., Anton, R., Wessel, E., Singheiser, L. (2005). Oxidation characteristics of a platinized MCrAlY bond coat for TBC systems during cyclic oxidation at 1000 °C. Surface and Coatings Technology, 199 (1), 77–82. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2004.11.038
  10. Pint, B. A., More, K. L. (2009). Characterization of alumina interfaces in TBC systems. Journal of Materials Science, 44 (7), 1676–1686. https://doi.org/10.1007/s10853-008-3221-x
  11. Shourgeshty, M., Aliofkhazraei, M., Alipour, M. M. (2016). Introduction to High‐Temperature Coatings. High Temperature Corrosion. https://doi.org/10.5772/64282
  12. Shi, P., Wang, W., Wan, S., Gao, Q., Sun, H., Feng, X. et al. (2021). Tribological performance and high temperature oxidation behaviour of thermal sprayed Ni- and NiCrAlY-based composite coatings. Surface and Coatings Technology, 405, 126615. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2020.126615
  13. Suryanarayana, C. (2001). Mechanical alloying and milling. Progress in Materials Science, 46 (1-2), 1–184. https://doi.org/10.1016/s0079-6425(99)00010-9
  14. Zakeri, A., Bahmani, E., Aghdam, A. S. R. (2020). Impact of MCrAlY feedstock powder modification by high-energy ball milling on the microstructure and high-temperature oxidation performance of HVOF-sprayed coatings. Surface and Coatings Technology, 395, 125935. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2020.125935
  15. Khodsiani, Z., Mansuri, H., Mirian, T. (2013). The effect of cryomilling on the morphology and particle size distribution of the NiCoCrAlYSi powders with and without nano-sized alumina. Powder Technology, 245, 7–12. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2013.04.010
  16. Borchers, C., Stoltenhoff, T., Hahn, M., Schulze, M., Assadi, H., Suryanarayana, C. et al. (2014). Strain‐Induced Phase Transformation of MCrAlY. Advanced Engineering Materials, 17 (5), 723–731. https://doi.org/10.1002/adem.201400174
  17. Kaplin, C., Brochu, M. (2014). The effect of grain size on the oxidation of NiCoCrAlY. Applied Surface Science, 301, 258–263. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2014.02.056
Синтез нанорозмірного порошку NiCrAlY шляхом високоенергійного кульового фрезерування для нанесення покриття термічним розпиленням

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-06-28

Як цитувати

Pratiwi, I., Ardy, H., Prawara, B., Ramdan, R. D., & Muttaqien, F. (2024). Синтез нанорозмірного порошку NiCrAlY шляхом високоенергійного кульового фрезерування для нанесення покриття термічним розпиленням. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(12 (129), 56–61. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.307040

Номер

Том 3 № 12 (129) (2024): Матеріалознавство

Розділ

Матеріалознавство

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Irma Pratiwi, Husaini Ardy, Budi Prawara, Raden Dadan Ramdan, Fahdzi Muttaqien

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.