Development of an Oxidation Resistance Surface Coating on Niobium Base Metal

Authors : Candan SEN ELKOCA

Pages : 11-26

Doi:10.29130/dubited.363872

View : 18 | Download : 11

Publication Date : 2018-01-31

Article Type : Research Paper

Abstract :Nb (niyobyum) ve alaşımları yüksek sıcaklıklardaki kullanım için umut veren refrakter malzemelerdir. Ancak, niyobyumun yüksek sıcaklık oksidasyonuna karşı çok düşük direncinden dolayı, niyobyum bazlı refrakter malzemeleri kullanmak için oksidasyon direncinde önemli bir modifikasyona ihtiyaç duyulmaktadır. Diğer elementlerle alaşımlamak niyobyumun mekanik özelliklerini ve oksidasyon direncini bir dereceye kadar iyileştirmektedir. Farklı yöntemlerden yararlanarak, yoğun Al2O3’den oluşan Al-bazlı kaplama oluşturarak oksidasyon direncinde yapılacak bir iyileştirme niyobyum bazlı refrakter malzemelerin geliştirilmesinde olası bir yol olarak gözükmektedir. Bu çalışmada, niyobyum altlık metali üzerinde oksidasyona dayanıklı bir kaplama oluşturmak için halid aktivatörlü kutu sementasyonu ve ardından plazma elektrolitik oksidasyon yöntemi kombine edilmiştir. Sementasyon tabakasının anodik oksidasyonuyla oluşan amorf ve değişik kristal formlardaki Al2O3 fazları daha sonra argon gazı içerisinde 1000 oC’de 2 saat süren bir tavlama işlemiyle oksidasyona dayanıklı α-Al2O3’e modifiye edilmiştir. Oksidasyon testleri sonrasıda ağırlık değişimlerinin karşılaştırılması oluşturulan koruyucu kaplamanın Nb metalinin yüksek sıcaklıklardaki korunmasında farkedilebilir bir koruyucu etkiye sahip olduğunu göstermektedir. 
Keywords : High temperature oxidation, refractory metal, niobium, pack cementation