Effect of Coating Material on High Temperature Oxidation of Inconel 738LC Superalloy

Inconel 738LC alaşımı nikel bazlı bir süperalaşımdır ve genellikle gaz türbinlerinde,
türbin nozullerinde ve türbin bıçaklarında kullanılmaktadır. Gaz türbin motoru
bileşenlerinde kullanımı yaygın olan Inconel 738LC çalışma ortam koşulları sebebi
ile yüksek sıcaklık ile birlikte yüksek korozyona da maruz kalmaktadır. Bu sebeple,
bu malzemenin yüksek sıcaklık mukavemet değeri ve yüksek sıcaklık oksidasyon
direnci büyük önem taşımaktadır.
Bu çalışmada karbon elementinin Inconel 738 alaşımında mekanik ve mikroyapısal
etkileri incelenmiştir. Oda sıcaklığında ve iki farklı yüksek sıcaklıktaki çekme
testlerinin sonuçları karşılaştırılmıştır. Mikroyapı çalışmaları ile faz yapısına olan
etkileri değerlendirilmiştir. 760 ve 982°C'de mekanik özellikler için, düşük karbonlu
numuneler daha yüksek akma mukavemeti, çekme mukavemeti ve uzama değerleri
vermiştir. Bu sonuçların nedenleri öncelikle γ ve γ' fazlarının azalmasına, dolayısıyla
MC ve M6C karbürlerin artmasına ve ayrıca daha düşük karbon içeriği ile tane
boyutunun küçülmesine bağlanmıştır. Çalışmanın devamında düşük karbonlu olarak
bilinen Inconel 738LC alaşımının iki farklı kaplama türü ile yüksek sıcaklık
oksidasyonuna direnci yorumlanmıştır. Kaplama türlerinin, ana metal olan Inconel
738LC ile uyumunun yüksek sıcaklık korozyon testi sonrası yapılan SEM analizleri
ile değerlendirmesi yapılmıştır. SEM analizi ile iki farklı kaplama toz alaşımının
etkinliği karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. 850°C'de yapılan oksidasyon
testinde yüzeydeki oksijen oranı kaplanmamış numunede %23 iken, kaplanmış
numunelerde %33-36'ya yükselmiştir. Uygulanan iki kaplama türününde Inconel 738
düşük karbonlu malzemesinin çalışma ortam sıcaklığına uygun bulunmadığı
görülmüştür. Kaplama alaşımında bulunan baz elementin oksijen afinitesinin
sıcaklığa bağlı davranışları da göz önünde bulundurulduğunda refrakter metal olarak
bilinen krom bazlı kaplamanın, oksidasyon direncinin daha yüksek olduğu
görülmüştür.