Skip to main content
SHARE
Publication

Characterization of the Alumina Scale formed on Coated and Uncoated Doped Superalloys...

by Kinga A Unocic, Chad M Parish, Bruce A Pint
Publication Type
Conference Paper
Journal Name
Surface and Coatings Technology
Publication Date
Page Numbers
1522 to 1528
Volume
206
Issue
7
Conference Name
ICMCTF
Conference Location
San Diego, California, United States of America
Conference Date

To  investigate  the  mechanisms  by  which  Y  and  La  dopants  affect  the  oxidation behavior  of Ni‐base  single‐crystal  superalloys,  the  oxide  scales  formed  on  two variants  of a commercial X4 alloy, each with and without  a  MCrAlYHfSi  coating were characterized.  The alloy  systems  were  oxidized  for  100h  at  1100°C  and  then examined  using  analytical transmission  electron  microscopy.  Without  a  coating,  a duplex  scale  was  formed  on the  superalloy  surface  comprised  of  an  outer  Ni‐rich spinel‐type  layer  and  an  inner columnar  α‐Al2O3  layer. In this case, Hf and Ti were found  segregated  to  the  alumina  grain boundaries  in  the  outer  part  of  the  scale  on  both alloys but only Hf was detected near the metal­alumina interface.  There was no evidence of Ta,  Y  or  La  segregation  to  the  scale  grain  boundaries  after  this  exposure. The  scale  formed on  the  alloys  with the  thermally sprayed  coating was  primarily alumina, and Y  and  Hf  segregated to  the  alumina  grain  boundaries  for  both  alloys. There was evidence  of  Ti­rich oxides  in  the  outer  part  of  the scale  indicating that  Ti  had diffused through the coating into the thermally grown oxide but La was not found.