دانشگاه صنعتی اصفهان مواد پیشرفته در مهندسی 2251-600X 35 4 2022 12 31 Formation and Microstructural Characterization of Co-DepositedSilicon Aluminide Coating Produced by Pack Cementation Process at High Temperature تشکیل و ارزیابی ریزساختاری پوشش سیلیسیم آلومیناید حاصل از نفوذ هم‌زمان به‌روش سمانتاسیون جعبه‌ای در دمای بالا 113 125 2400 10.18869/acadpub.jame.35.4.113 FA مولود پورکریمی 1- گروه مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز بهنام لطفی 1- گروه مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز فرهاد شهریاری نوگورانی 2- دانشکده مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی شیراز Journal Article 2022 12 31 In this study, creation of a silicon aluminide coating on IN738LC nickel-based superalloy has been investigated, using co-deposition process. Thermochemical calculations indicated the possibility of obtaining a silicon aluminide with NH4Cl activated pack powder at 900°C, in order to achieve coating with desirable structures. Two powder mixtures with nominal compositions of 7Si-14Al-(1-3) NH4Cl-Al2O3 (wt. %) and 16Si-4Al-(1-3) NH4Cl-Al2O3 (4 and 0.5 Si/Al ratios, respectively) were used. According to the results, both coatings showed multi-layered structures containing AlNi2Si as dominant phase. In coating created by pack powder with Si/Al ratio of 0.5, a porous and brittle layer of NiSi was formed on the surface which deteriorated the mechanical properties of coating to some extent. It was found that inward diffusion of Al was dominant at the first stage, while afterward, inward diffusion of Si led to conversion of NiAl phase to AlNi2Si and, finally, to NiSi phase. Eventually, the sample coated by Si/Al=4, showed superior microstructural characteristics, containing desirable AlNi2Si phase without undesirable brittle NiSi phase. در این پژوهش ایجاد یک پوشش سیلیسیم آلومینایدی روی ابرآلیاژ پایه نیکل IN738LC، با استفاده از نفوذ هم‌زمان بررسی شده است. به‌منظور دست‌یابی به شرایط بهینه پوشش­ دهی با استفاده از یک نرم­ افزار ترموشیمیایی پیش­بینی شد که می­ توان با استفاده از پودر NH4Cl به‌عنوان فعال کننده، به یک پوشش سیلیسیم آلومیناید در دمای 900 درجه سانتی‌گراد دست یافت. از دو مخلوط پودری با ترکیب 7Si-14Al-(1-3)NH4Cl-Al2O3 (برحسب درصد وزنی) و 16Si-4Al-(1-3)NH4Cl-Al2O3 (به‌ترتیب با نسبت Si/Al 5/0 و 4) استفاده شد. نتایج نشان داد که هر دو پوشش دارای ساختاری چند لایه و متشکل از فاز غالب AlNi2Si می­ باشند. در پوشش حاصل از مخلوط پودری با نسبت 5/0=Si/Al، یک لایه­ی متخلخل و ترد از فاز NiSi روی سطح تشکیل می­شود که خواص مکانیکی پوشش را تا حدی کاهش می­ دهد. هم‌چنین در مراحل اولیه فرایند، نفوذ به داخل آلومینیوم غالب است و در ادامه با نفوذ درون‌گرای سیلیسیم، به‌تدریج فاز NiAl به فاز AlNi2Si و در نهایت NiSi تبدیل می‌شود. نمونه پوشش‌دهی شده با استفاده از مخلوط با نسبت 4=Si/Al شامل فاز مطلوب AlNi2Si و عاری از فاز ترد NiSi بهترین مشخصه ­های ریزساختاری را از خود نشان داد. https://jame.iut.ac.ir/article_2400_03cf87174debaccd689c90c34577b82f.pdf