CC BY
6
УДК 66.014
DOI: 10.15593/2224-9982/2022.70.13
Н.П. Углев1, В.З. Пойлов1, П.В. Сковородников1, А.И. Пузанов2, Д.В. Саулин1
''Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия
2АО ОДК-Авиадвигатель, Пермь, Россия
ИЗМЕНЕНИЕ СОСТАВА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ ПРИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ В АТМОСФЕРЕ РАЗЛИЧНЫХ ГАЗОВ
Рассмотрены экспериментальные результаты определения интенсивности массопереноса за счет образования летучих оксидов металлов в атмосфере раскаленного газа. Экспериментально подтверждено, что в наибольшей степени это характерно для молибдена и вольфрама, причем скорость переноса оксидов молибдена в сотни раз больше, чем для вольфрама. Установлено, что основным продуктом переноса молибдена является MoO3.
При исследовании массопереноса летучих химических соединений металлов выявлено существенное изменение состава поверхностного слоя сплавов. Проведены исследования изменения состава поверхности семи высокотемпературных никелевых сплавов, выдержанных в потоках воздуха и пяти различных газах, содержащихся в продуктах сгорания углеводородных топлив, при температурах 1000 и 1100 °С в течение 2 ч. Установлены систематические и значительные изменения состава поверхности металлической стружки, служившей образцом для испытаний. Показано, что в наибольшей степени изменяется содержание базового элемента - никеля (падение содержания до 30 масс. %), за счет увеличения содержания алюминия - до 35 масс. %. Для некоторых сплавов активным является хром, для которого зафиксировано падение поверхностной концентрации до 15 %. Зафиксировано изменение поверхностной концентрации большинства компонентов сплавов, при этом не установлены корреляции с составом окружающего газа, исходной концентрацией компонента и составом исходного образца.
Ключевые слова: летучие соединения металлов, летучие оксиды молибдена, летучие оксиды вольфрама, состав поверхностного слоя металлических сплавов.
N.P. Uglev1, V.Z. Poilov1, P.V. Skovorodnikov1, A.I. Puzanov2, D.V. Saulin1
'Perm National Research Polytechnic University, Perm, Russian Federation JSC «UEC-Aviadvigatel», Perm, Russian Federation
CHANGES IN THE COMPOSITION OF THE SURFACE LAYER OF NICKEL ALLOYS DURING HEAT TREATMENT IN THE ATMOSPHERE OF VARIOUS GASES
An experimental results of the intensity of mass transfer due to the formation of volatile metal oxides in an atmosphere of incandescent gas are described. It has been experimentally confirmed that this is most typical for molybdenum and tungsten, and the transfer rate of molybdenum oxides is hundreds of times higher than for tungsten. It is established that the main product of molybdenum transfer is MoO3.
The study of mass transfer of volatile chemical compounds of metals revealed a significant change in the composition of the surface layer of alloys. Studies of changes in the surface composition of seven high-temperature nickel alloys sustained in air flows and five different gases contained in the combustion products of hydrocarbon fuels at temperatures of 1000 and 1100 ° C for 2 hours have been carried out. Systematic and significant changes in the composition of the surface of the metal chips that served as a test sample have been established. It is shown that the content of the base element, nickel, changes to the greatest extent (the content drops to 30% by weight), due to an increase in the content of aluminum - up to 35% by weight. For some alloys, chromium is active, for which a drop in surface concentration of up to 15% is recorded. A change in the surface concentration of most of the alloy components was recorded, while no correlations were established with the composition of the surrounding gas, the initial concentration of the component and the composition of the initial sample.
Keywords: volatile metal compounds, volatile molybdenum oxides, volatile tungsten oxides, composition of the surface layer of metal alloys.
Сложные сплавы, содержащие достаточно активные химические элементы (Ni, Cr, Co, Al, W, Mo и др.), находящиеся в агрессивной среде дымовых газов [1], в принципе не могут оставаться инертными по отношению к остаточному кислороду, азоту, угарному газу, а также к примесям: окислам азота, серы и солям металлов, содержащихся во входящем атмосферном воздухе в виде мелкодисперсной пыли. В результате их взаимодействия протекают нежелательные реакции, приводящие к изменению состава и структуры поверхностных слоев конструкционных материалов, описываемых в терминах коррозионного повреждения металла, которые протекают одновременно по нескольким механизмам [2].
Одним из редко исследуемых механизмов поверхностного разрушения конструкционных материалов при высоких температурах является простое испарение как компонентов сплавов, так и некоторых легколетучих соединений, образующихся при взаимодействии конструкционных сплавов с газами сгорания топлива при прохождении их через турбину двигателя [3]. К легколетучим соединениям могут быть отнесены некоторые высшие и низшие оксиды металлов, сульфиды, хлориды, карбонилы и другие соединения. Учитывая значительное содержание избыточного кислорода в газах сгорания, наиболее вероятно образование оксидов, в то же время и другие летучие соединения могут играть существенную роль при коррозионном повреждении деталей, учитывая длительные циклы работы турбореактивных двигателей (ТРД).
Поэтому, актуальными являются задачи уточнения и количественного измерения эффективности всех механизмов коррозионного повреждения авиационных сплавов для целей прогнозирования, правильный выбор состава высокотемпературных конструкционных материалов, длительное время находящихся в потоке раскаленных дымовых газов, а также для защиты высокотемпературных элементов конструкции ТРД за счет нанесения термоустойчивых покрытий [4].
Анализ зарубежных и отечественных научных работ, позволил сформировать некоторые представления о влиянии испарения оксидов хрома, вольфрама и молибдена на процесс деградации жаропрочных сплавов. Так, G. Brewster и др. в своей работе [5] при изучении поведения монокристаллического никелевого сплава в условиях циклического окисления при 1100 оС и количестве циклов, равном 200, установили, что Re, Ru и Mo были удалены в результате испарения/сублимации при окислении, однако механизм испарения Mo при циклическом окислении не установлен.
Изучение поведения жаропрочного высокоэнтропийного сплава AlxCrTiMo (x = 0,25; 0,5; 0,75; 1) в условиях высокотемпературного окисления в атмосфере воздуха при температуре 1000 оС и выдержки 1-7 ч, позволило установить, что молибден, входящий в состав сплава при нагревании свыше 800 оС легко улетучивается и образует с кислородом газообразный MoO3. При этом в сплаве, содержащем наименьшее количество алюминия, происходит формирование на поверхности оксидного слоя Al2O3, который не является равномерным и плотным, что приводит к потере массы, вызванной испарением Мо. Более высокое содержание алюминия в сплавах приводит к значительному увеличению массы, из-за формирования защитного оксидного Al2O3, однако, при этом также отмечается испарение Мо. Доказано, что при температуре 1000 °С образование AhO3 более вероятно, чем формирование MoO3 [6].
В работе He Jiang и др. [7] выявлено, что шпинель NiMoO4 в составе оксидного слоя при 1160 °С нестабильна и может разлагаться на MoO3, способствуя образованию эвтектики Cu2O-MoO3, имеющей низкую температуру плавления, присутствие которой приводит к образованию каналов в оксидном слое, обеспечивающих быстрый перенос кислорода. Образование летучего МоО3 разрушают целостность защитного оксидного слоя. Флюс МоО3 растворяет защитный оксидный слой &2O3, в результате чего поток паров выносится наружу, где повторно осаждается оксид &2O3, который с NiO образует шпинель NiCr2O4, имеющую тенденцию к сильному растрескиванию. Интенсивное окисление сплава и испарение Mo, также отмечено в работах [8-11].
С.Ю. Кондратьевым и др. [12] было отмечено, что на начальной стадии окисления жаропрочного сплава системы Ni-Fe-Cr с легирующими добавками W, Mo, Nb, Ti происходит образование на поверхности частиц &2O3, сопровождающееся ускоренным приростом массы. При дальнейшем окислении скорость роста массы уменьшается вследствие увеличения толщины окалины, однако накопленный в поверхностном слое окалины кислород взаимодействует с &2O3 и образует летучие оксиды CrO2 и CrO3, в результате испарения которых происходит образование пор в оксидном слое, что делает окалину проницаемой для кислорода. Подобное явление, также было описано в работах A. Rehman [13] и Z.H. Dong [14].
При изучении поведения сплавов системы W-Cr с защитным покрытием из Y2O3 в условиях циклического окисления в атмосфере воздуха, в интервале температур 800-1200 оС общей продолжительностью 15 ч, S. Telu и др. [15] описали механизм его окисления. Присутствие Y2O3 способствует снижению скорости роста массы сплава, однако частицы оксида являются центрами зародышеобразования &2O3 и WO3, что в дальнейшем приводит к образованию &2WO6 и Y2W3O12. Шпинель Y2W3O12 представляет наибольший интерес, поскольку, при температуре 1400 оС плавится и образует эвтектику с WO3, сопровождающуюся испарением.
Таким образом, на основе проведенного анализа последних результатов исследований, связанных с изучением механизма окисления и испарения компонентов жаропрочных сплавов можно сделать вывод, что изменение исходной структуры сплавов, вероятно, связано с формированием на их поверхности оксидного слоя, содержащего летучие компоненты, испарение которых приводит к потере массы сплава и образованию дефектов. Следовательно состав поверхностного слоя металлической детали имеет ключевое значение в проблеме массопереноса. Эти процессы влияют на коррозионную стойкость и прочностные характеристики жаропрочных сплавов.
В связи с этим актуальной проблемой является изучение как процесса испарения и скорости уноса летучих компонентов из сплавов, так и изменения состава поверхностного слоя металла.
Исследование испарения летучих оксидов высокотемпературных металлов.
Экспериментальные результаты
Образцы металлов и сплавов размещали в потоке воздуха, проходящего через высокотемпературный трубчатый реактор. Пары летучих соединений подхватывались потоком газа и осаждались на внутренней поверхности кварцевой трубки в холодной части реактора. Газообразные соединения, не конденсирующиеся в холодной зоне реактора, улавливали в ловушке, заполненной раствором поглотителя. В экспериментах, представленных ниже, содержание ловушки не изменялось, что указывало на отсутствие несконденсированных газообразных компонентов.
Результаты предварительных экспериментов по массоуносу представлены в табл. 1. Составы исходных образцов и конденсированных кристаллов оксидов металлов определяли рент-генофлуоресцентным методом на приборе «Элвакс».
С использованием рентгеновского дифрактометра XRD-7000 японской фирмы «Shimadzu» и базы данных «ICDD PDF - 4+2018» установлено, что полученная при конденсации кристаллическая фаза в эксперименте с чистым молибденом соответствует соединению MoO3, что соответствует данным работы [6].
Следует отметить существенное влияние состава потока горячих газов, воздействующих на сплавы, на результаты эксперимента: так, при использовании чистых оксидов азота, массо-унос приобретает иной характер (см. табл.1, столбец № 6). Во-первых, отсутствует вынос летучих оксидов, во-вторых, наблюдается сильные изменения состава поверхностного слоя металлического образца. Некоторые компоненты вообще исчезают из его поверхностного слоя, в результате чего балансное количество железа резко возрастает. Ранее эта особенность процесса уноса компонентов в литературе не отмечалась, хотя и представляет значительный интерес.
Таблица 1
Изменения составов образцов и составов конденсированных кристаллов после продувки воздуха или N02 в течение 75 мин при температуре 1000 °С
Образец Проволока из Мо Проволока из W Нержавеющая сталь Конструкционный сплав № 1
исходный состав, % состав после N02, %
Состав исходного образца сплава в пересчете на металлы, масс. % Мо - 99,98 W - 97,37 Мо - 0,33 ра - 1,23 Т1 - 1,07 Бе - 88,02 Сг - 11,60 Мо - 0,063 Ра - 0,315 Бе - 59,80 Сг - 18,30 Со - 9,88 N1 - 2,09 Мо - 2,98 Другие - до баланса Бе -79,394 Сг -13,765 Со - 9,88 N1 - 2,09 Мо - 2,98 Другие - до баланса
Состав конденсирован ной фазы после пропускания воздуха, масс. % Мо - 99,95 W - 4,54 Мо - 95,30 ра - 0,00 Т1 - 0,00 Бе - 0,00 Сг - 0,00 Мо - 100,00 ра - 0,00 Бе - 0,00 Сг - 0,00 Со - 0,00 N1 - 0,00 Мо - 99,93 Вынесенная фаза отсутствует
Результаты экспериментов по испарению и переносу летучих оксидов металлов позволили подтвердить факт селективного уноса оксидов Мо из сплавов различного состава, несмотря на его весьма малое содержание в отдельных образцах. Некоторый унос наблюдается и для оксида вольфрама (см. табл. 1), но его активность в сотни раз меньше, чем для молибдена.
Исследование изменения поверхностного состава сплавов после термической обработки в атмосфере различных газов
Исследование изменений поверхностной концентрации ряда никелевых сплавов различного состава (обозначенных как № 22, 28, 29, 30, 32, 37, 61) проводили путем пропускания различных газов с общим расходом 5 л через стружку образцов сплавов при температурах 10001100 °С в течение 2 ч. Для исключения влияния материала резца при изготовлении стружки, применяли резцы на основе нитрида бора. Средняя удельная поверхность металлической стружки составляла 1,5 м2/г. Вес образца при проведении экспериментов был в пределах 100 мг. Изменение веса образца после эксперимента не превышало 1-2 мг, или отсутствовало вообще.
Результаты экспериментов представлены в обобщенном виде в табл. 2, в которой приведены данные по изменению содержания только трех основных компонентов сплавов, дающих наибольший абсолютный вклад в изменение состава поверхностного слоя.
Учитывая, что изменение веса образцов было в пределах 1-2 %, что можно в большей степени отнести на фактор полноты его извлечения из реакционной зоны после эксперимента, а также системность изменений по каждому сплаву с различными газами, можно считать, что полученные данные достаточно объективны. Обращает на себя внимание факт существенной зависимости результатов эксперимента от состава сплавов, однако изменения концентраций металлов не пропорциональны их исходным содержаниям в сплавах. Наиболее сильным изменениям подвержены никель и алюминий, что, безусловно, в первую очередь определяется балансным соотношением. Это подтверждается разнонаправленными изменениями содержания других, менее активных компонентов. В некоторых случаях более высокую активность, чем алюминий, проявляет хром. При наличии алюминия в этих сплавах, это подтверждает сильное влияние структуры металла на энергию связи атомов алюминия в объёме образца. Аналогичное заключение можно сделать и в отношении других легирующих компонентов, входящих в состав сплава в значительно меньших количествах. Несмотря на это, изменения их концентрации в относительном измерении весьма значительны, и нередко превышают треть от их начального содержания.
Таблица 2
Изменение состава поверхностного слоя конструкционных сплавов при выдержке их в потоке различных газов при высоких температурах в течение 2 ч
Изменение содержания компонентов на поверхности образцов сплавов,
Сплав масс. %, в атмосфере различных газов
воздух, 802 Н2О СО2 N02 СО
Т = 1100 °С Т = 1100°С Т=1100°С Т = 1000 °С Т = 1000 °С Т = 1000 °С
№ 22
№ - 15,2 - 12,8 - 15,8 - 12,4 - 12,0 - 19,8
о- + 11,0 + 6,8 + 12,5 + 7,6 + 7,5 + 15,7
П + 4,0 + 3,4 + 4,2 + 3,7 + 2,9 + 3,6
№ 28
№ - 6,4 - 13,4 - 13,5 - 10,0 - 10,2 - 11,0
Сг + 3,3 + 4,5 + 11,1 + 3,6 + 3,2 + 13,2
П + 2,6 + 2,9 + 6,8 + 4,1
А1 + 6,9 + 7,7
№ 29
№ - 1,5 + 1 - 9,4 - 7,5 - 8,7 - 9,0
А1 + 2,3 - 4 + 6,6
Сг + 9,4 + 5,8 + 3,3 + 12,4
Мо + 2,2
П + 0,5 + 5,4 + 2,4 + 3,3
№ 30
№ - 15,8 - 13,0 - 12,0 - 12,9 - 14,2 - 10,5
Сг - 4,0 + 7,6 + 3,0 - 2,5 + 5,4
А1 + 19,9 + 11,3 + 16,3 + 17,7 + 6,0
П + 2,9
W - 2,1
№ 32
№ - 14,8 - 15,8 - 16,5 - 11,7 - 12,1 - 10,7
W - 1,0 - 2,4 - 1,8 - 3,1 - 3,0 - 2,8
А1 + 19,7 + 23,7 + 23,0 + 17,9 + 18,0 + 16,1
№ 37
№ - 22,7 - 17,8 - 20,3 + 1,8 - 13,3 - 10,2
W - 3,9 - 3,5 - 4,4 - 0,8 - 3,7 - 2,8
А1 + 29,1 + 24,5 + 27,9 - 1,4 + 17,7 + 13,1
№ 61
№ - 27,7 - 3,7 - 32,1 - 26,1 - 23,2 - 25,7
А1 + 30,3 + 35,1 + 29,6 + 25,5 + 25,1
Сг + 4,5 + 1,5
W - 1,2 - 1,5 - 1,2 - 1,1
П +2,2
Снижение температуры эксперимента на 100 °С (правая половина таблицы) приводит в среднем к снижению эффекта изменения состава.
Существенным фактором изменения концентрации является состав атмосферы во время эксперимента, что прослеживается для всех исследованных сплавов, однако влияние вида газа значительно меньше, чем влияние исходного состава металла. Это косвенно указывает на внутренний механизм массообмена в образцах, связанный, вероятнее всего, с диффузией компонентов из объёма к поверхности. Однако причина селективности этого механизма в настоящее время не установлена. При этом очевидно, что состав поверхностного слоя металлического изделия является одним из ключевых факторов, определяющих не только химическую, в том числе и коррозионную устойчивость, но и механические свойства изделия при циклических деформациях.
Бибиографический список
1. Оценка вклада летучести компонентов никелевых сплавов и их соединений на потерю массы деталей в общем балансе коррозионных повреждений / Е.А. Железнова, П.В. Сковородников, В.З. Пойлов, Н.П. Углев // Химия. Экология. Урбанистика. -2020. - T. 4. - С. 66-69.
2. Изучение термодинамической возможности взаимодействия материалов литьевой формы с металлом при литье титановых сплавов / М.Н. Никитченко, А.С. Семуков, Д.В. Саулин, А.Ю. Ябуров // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. - 2017. - № 4. - С. 249-263.
3. Оценка влияния давления собственных паров на процессы образования пригара и а-слоя при литье высокотемпературных сплавов / Е.А. Железнова, С.А. Смирнов, Д.В. Саулин, Н.П. Углев. // Химия. Экология. Урбанистика. -2019. - Т. 2. - С. 279-282.
4. Никитин В.И., Комиссарова И.П. Метод испытаний защитных покрытий на долговечность // Труды Центрального котлотурбинного ин-та. - 1980. - № 176. - С. 67-73.
5. Brewster G., Edmonds I.M., Gray S. The effect of volatilization of refractory metal oxides on the cyclic oxidation of Ni-base superalloys // Oxidation of Metals. - 2014. - Vol. 81. - P. 345-356.
6. Oxidation resistance properties of refractory high-entropy alloy with varied AlxCrTiMo content / R. Zhang, J. Meng, J. Han, K. Tulugan, R. Zhang // Journal of Materials Science. - 2020. -Vol. 56. - P. 3551-3561.
7. A new insight into rapid oxidation of alloy 925 contaminated by oxide powder / H. Jiang, J.X. Dong, M.C. Zhang, J.Y. Li // Rare Metals. - 2020.
8. Role of volatilization of molybdenum oxides during the cyclic oxidation of high-Mo containing Ni-base single crystal superalloys / L. Qin, Y. Pei, Sh. Li, X. Zhao, Sh. Gong, H. Xu // Corrosion Science. - 2017. - Vol. 129. - P. 192-204.
9. Effect of Si content on microstructure, mechanical and oxidation properties of hot pressed Mo-Ti-Si alloy / S. Majumdar, B. Paul, P.K. Singh, J. Kishor, V. Kain // Intermetallics. - 2018. - Vol. 100. -P.126-135.
10. Effect of moist air and minor Zr addition on oxidation behavior of arc-melted multiphase Mo-Si-B alloys in the temperature range of 1000 - 1300 oC / N.K. Kumar, J. Das, R. Mitra // Oxidation of Metals. - 2020. - Vol. 93. - P. 483-513.
11. Correlations between the kinetics and the mechanisms of hot corrosion of pure nickel at 700 oC / B. Gregoire, X. Montero, M.C. Galetz, G. Bonnet, F. Pedraza // Corrosion Science - 2019. -Vol. 155. - P. 134-145.
12. Kondrat'ev S.Yu., Anastasiadi G.P., Rudskoy A.I. Nanostructure mechanism of formation of oxide film in heat-resistance Fe-25Cr-35Ni superalloys // Metal Science and Heat Treatment. - 2015. -Vol. 56. - P. 531-536.
13. Comparative cyclic oxidation behavior and effect of oxides on hardness of wear resistance coating alloys T-401 and T-900 / A. Rehman, Y. Liang, M.H.S. Bidabadi, Z.Yu., C. Zhang, H. Chen, Z.G. Yang // Journal of Iron and Steel Research International. - 2019. - Vol. 26. - P. 1069-1079.
14. Vaporization of Ni, Al and Cr in Ni-base alloys and its influence on surface defect formation during manufacturing of single-crystal components / Z.H. Dong, D. Sergeev, D. Kobertz, N. D'Souza, S. Feng, M. Muller, H.B. Dong // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2020. - Vol. 51A. -P.309-322.
15. Telu S., Mitra R., Pabi Sh.K. Effect of Y2O3 addition on oxidation behavior of W-Cr alloys // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2015. - Vol. 46. - P. 5909-5919.
References
1. Zheleznova E.A., Skovorodnikov P.V., Poylov V.Z., Uglev N.P. Ocenka vklada letuchesti komponentov nikelevyh splavov i ih soedinenij na poteryu massy detalej v obshchem balanse kor-rozionnyh povrezhdenij [Assessment of the contribution of the volatility of components of Nickel alloys and their compounds to the mass loss of parts in the overall balance of corrosion damage]. Himiya. Ekologiya. Urbanistika [Chemistry. Ecology. Urbanistics]. Perm, Perm National Research Polytechnic University, 2020. pp. 66-69.
2. Nikitchenko M.N., Semakov A.S., Saulin D.V., Aburov A.Y. Thermodynamic study of the interaction of material molds with metal in casting titanium alloys. Bulletin of the Perm national research Polytechnic University. Chemical technology and biotechnology. 2017. no. 4, pp. 249-263.
3. Zheleznova E.A., Smirnov S.A., Saulin D.V., Uglev N.P. Ocenka vliyaniya davleniya sobstvennyh parov na processy obrazovaniya prigara i a-sloya pri lit'e vysokotemperaturnyh splavov [Estimation of the effect of self-vapor pressure on the processes of formation of the prigar and a-layer during casting of high-temperature alloys]. Himiya. Ekologiya. Urbanistika [Chemistry. Ecology. Urbanistics]. Perm, Perm National Research Polytechnic University 2019. pp. 279-282.
4. Nikitin V.I., Komissarova I.P. Metod ispytanij zashchitnyh pokrytij na dolgovechnost' Metod ispytanij zashchitnyh pokrytij na dolgovechnost' [Test method of protective coatings for durability]. Trudy CKTI, 1980, no. 176, pp. 67-73.
5. Brewster G., Edmonds I.M., Gray S. The effect of volatilization of refractory metal oxides on the cyclic oxidation of Ni-base superalloys. Oxidation of Metals, 2014, vol. 81, pp. 345-356.
6. Zhang R., Meng J., Han J., Tulugan K., Zhang R. Oxidation resistance properties of refractory high-entropy alloy with varied AlxCrTiMo content. Journal of Materials Science, 2020, vol. 56, pp.3551-3561.
7. Jiang H., Dong J.X., Zhang M.C., Li J.Y. A new insight into rapid oxidation of alloy 925 contaminated by oxide powder. Rare Metals, 2020.
8. Qin L., Pei Y., Li Sh., Zhao X., Gong Sh., Xu H. Role of volatilization of molybdenum oxides during the cyclic oxidation of high-Mo containing Ni-base single crystal superalloys. Corrosion Science, 2017, vol. 129, pp. 192-204.
9. Majumdar S., Paul B., Singh P.K., Kishor J., Kain V. Effect of Si content on microstructure, mechanical and oxidation properties of hot pressed Mo-Ti-Si alloy. Intermetallics, 2018, vol. 100, pp.126-135.
10. Kumar N.K., Das J., Mitra R. Effect of moist air and minor Zr addition on oxidation behavior of arc-melted multiphase Mo-Si-B alloys in the temperature range of 1000 - 1300 oC. Oxidation of Metals, 2020, vol. 93, pp. 483-513.
11. Gregoire B., Montero X., Galetz M.C., Bonnet G., Pedraza F. Correlations between the kinetics and the mechanisms of hot corrosion of pure nickel at 700 oC. Corrosion Science, 2019, vol. 155, pp.134-145.
12. Kondrat'ev S.Yu., Anastasiadi G.P., Rudskoy A.I. Nanostructure mechanism of formation of oxide film in heat-resistance Fe-25Cr-35Ni superalloys. Metal Science and Heat Treatment, 2015, vol. 56, pp. 531-536.
13. Rehman A., Liang Y., Bidabadi M.H.S., Yu Z., Zhang C., Chen H., Yang Z.G. Comparative cyclic oxidation behavior and effect of oxides on hardness of wear resistance coating alloys T-401 and T-900. Journal of Iron and Steel Research International, 2019, vol. 26, pp. 1069-1079.
14. Dong Z.H., Sergeev D., Kobertz D., D'Souza N., Feng S., Muller M., Dong H.B. Vaporization of Ni, Al and Cr in Ni-base alloys and its influence on surface defect formation during manufacturing of single-crystal components. Metallurgical and Materials Transactions A, 2020, vol. 51A, pp. 309-322.
15. Telu S., Mitra R., Pabi Sh.K. Effect of Y2O3 addition on oxidation behavior of W-Cr alloys. Metallurgical and Materials Transactions A, 2015, vol. 46, pp. 5909-5919.
Сведения об авторах
Углев Николай Павлович (Пермь, Россия) - кандидат технических наук, доцент кафедры «Химические технологии», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, Пермь, Комсомольский пр., д. 29, e-mail: ouglev2014@gmail.com).
Пойлов Владимир Зотович (Пермь, Россия) - доктор технических наук, профессор кафедры «Химические технологии», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, Пермь, Комсомольский пр., д. 29, e-mail: vladimirpoilov@mail.ru).
Сковородников Павел Валерьевич (Пермь, Россия) - аспирант кафедры «Химические технологии», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, Пермь, Комсомольский пр., д. 29, e-mail: pavel.skovorodnikov@yandex.ru).
Пузанов Алексей Игоревич (Пермь, Россия) - кандидат технических наук, заместитель главного металлурга - начальник экспериментально-исследовательского отдела, ОДК-Авиадвигатель (614990, Пермь, Комсомольский пр., д. 29, e-mail: puzanov-ai@avid.ru).
Саулин Дмитрий Владимирович (Пермь, Россия) - кандидат технических наук, доцент кафедры «Химические технологии», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, Пермь, Комсомольский пр., д. 29, e-mail: sdv_perm@mail.ru).
About the authors
Nikolay P. Uglev (Perm, Russian Federation) - Cand. Sc., Associate Professor, Department of Chemical Technologies, Perm National Research Polytechnic University, (29, Komsomolsky av., Perm, 614990, e-mail: oug-lev2014@gmail.com).
Vladimir Z. Poylov (Perm, Russian Federation) - Dr. Sc., Professor, Department of Chemical Technologies, Perm National Research Polytechnic University, (29, Komsomolsky av., Perm, e-mail: vladimir-poilov@mail.ru).
Pavel V. Skovorodnikov (Perm, Russian Federation) - PhD Student, Perm National Research Polytechnic University (29, Komsomolsky avenue, Perm, 614990, е-mail: pavel.skovorodnikov@yandex.ru).
Aleksey I. Puzanov (Perm, Russian Federation) - Cand. Sc., Chief of the experimental research department JSC «UEC-Aviadvigatel» (93, Komsomolsky av., Perm, 614010, е-mail: puzanov-ai@avid.ru).
Dmitriy V. Saulin (Perm, Russian Federation) - Cand. Sc., Department of Chemical Technologies, Perm National Research Polytechnic University (29, Komsomolsky av., Perm, 614990, е-mail: sdv_perm@mail.ru).
Финансирование. Исследования выполнены с использованием научного оборудования «Центра наукоёмких химических технологий и физико-химических исследований» ПНИПУ в соответствии с проектом Пермского НОЦ «Рациональное недропользование» (RFMEFI62120X0038).
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Вклад авторов. Все авторы сделали равный вклад в подготовку публикации.
Поступила: 31.10.2022
Одобрена: 31.10.2022
Принята к публикации: 05.12.2022
Просьба ссылаться на эту статью в русскоязычных источниках следующим образом: Углев, Н.П. Изменение состава поверхностного слоя никелевых сплавов при термической обработке в атмосфере различных газов / Н.П. Углев, В.З. Пойлов, П.В. Сковородников, А.И. Пузанов, Д.В. Саулин // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. - 2022. - № 71. - С. 121-128. DOI: 10.15593/2224-9982/ 2022.70.13
Please cite this article in English as: Uglev N.P., Poilov V.Z., Skovorodnikov P.V., Puzanov A.I., Saulin D.V. Changes in the composition of the surface layer of nickel alloys during heat treatment in the atmosphere of various gases. PNRPU Aerospace Engineering Bulletin, 2022, no. 71, pp. 121-128. 10.15593/2224-9982/2022.70.13
