بررسی اکسایش تکدما و سیکلی یک آلیاژ چهارتایی بر پایه آلومیناید تیتانیم

رفتار اکسایش تکدما و سیکلی آلیاژ ti-23al-11nb-0/9si (درصدهای اتمی) که بر پایه ترکیب بین فلزی ti3al می باشد در هوای ایستای کوره و دماهای 900 و 1000 درجه سانتی گراد بعد از زمانها و سیکلهای 10، 25، 50 و 100 ساعت مورد مطالعه قرار گرفته است (هر سیکل شامل یک ساعت در دمای کوره و نیم ساعت در دمای محیط بوده است). سرعت پیشرفت اکسایش با توزین نمونه ها و تعیین اختلاف وزن بعد از زمانها و سیکلهای مرتبط تعیین گردید. محصولات واکنش اکسایش توسط پراش اشعه (xrd)x و مورفولوژی پوسته های اکسیدی تشکیل شده و توزیع عناصر در آنها توسط میکروسکوپهای نوری و الکترونی رویشی (sem) مجهز به سیسیم اسپکتروسکوپی نشری اشعه (edx)x مورد بررسی واقع شده اند. نتایج حاکی از پیروی سرعت اکسایش تکدما از قانون سهمی در هر دو دما بوده است . همچنین سرعت اکسایش در دمای 900 درجه سانتی گراد کمتر بوده که با نازکتر بودن لایه اکسیدی حاصل مطابقت داشت . اکسید غالب در پوسته اکسیدی، اکسید تیتانیم [tio2] بوده که عناصر دیگر در آن حل شده اند. حضور فازهای نیتریدی، علی الخصوص tin بیانگر نقش مهم نیتروژن در اکسایش آلیاژ مذکور در هوا می باشد. این فاز بصورت دانه های جهت دار به سمت لایه اکسیدی در فصل مشترک پوستهˆآلیاژ، در تمام حالات ملاحظه شده که به سطح آلیاژ چسبنده بوده است ، چنین بنظر می رسد که حضور این فاز باعث کاهش سرعت اکسایش آلیاژ شده است . نتایج آزمایشهای سیکلی بیانگر عدم کنده شدن پوسته در 900 درجه سانتی گراد بعد از یکصد ساعت و ورآمدگی، ترکدار شدن و کنده شدن پوسته در 1000 درجه سانتی گراد بعد از 42 سیکل بوده است که با توجه به نفوذپذیری اکسید تیتانیم و فعالتر شدن نفوذ اکسیژن با افزایش درجه حرارت ، پوسته ضخیم تر شده و به دلیل نسبت پیلینگ - بدورث بالنسبه زیاد آن و گرادیان حرارتی بیشتر در سیکلهای حرارتی مرتبط با 1000 درجه سانتگراد، پوسته تحت تنش های رشد و حرارتی بیشتر قرار گرفته که موجب ورآمدگی و ترکدار شدن بیشتر و در نهایت تخریب جدایش آن و کاهش وزن آلیاژ گردیده است .