Interactions between TI-Al-Nb melts and Y2O3 crucibles

0324840 - ÚFM 2009 RIV CZ eng K - Conference Paper (Czech conference)
Barták, Tomáš - Dlouhý, Antonín - Dočekalová, Kateřina - Zemčík, L.
Interactions between TI-Al-Nb melts and Y2O3 crucibles.
[Interakce mezi Ti-Al-Nb taveninou a Y2O3 kelímky.]
METAL 2008. Sborník přednášek.. Ostrava: Tanger, 2008, paper no. 89. ISBN 978-80-254-1987-8.
[METAL 2008. Mezinárodní konference metalurgie a materiálů /17./. Hradec nad Moravicí (CZ), 13.05.2008-15.05.2008]
R&D Projects: GA AV ČR 1QS200410502; GA ČR GA106/07/0762
Institutional research plan: CEZ:AV0Z20410507
Keywords : titanium aluminides * vacuum induction melting * refractory crucible
Subject RIV: JG - Metallurgy

The present paper focuses on interactions between intermetallic melts (Ti-46Al-7Nb-0.7Cr-0.1Si-0.2Ni alloy (at%)) and ceramic crucibles based on the Y2O3 refractory. Different levels of superheat and exposure time are taken into account. Vacuum induction melting (VIM) experiments were performed using the vacuum furnace BALZERS VSG 02. The controlled argon atmosphere inside the furnace volume was kept at the pressure level of 0.133 bar during the melting experiments. The reactions at the melt - crucible interface were studied by means of scanning electron microscopy (SEM) equipped with the energy dispersive x-ray analyzer (EDX). There has been clear benefit when a common refractory like alumina has been replaced by yttria. However, the results obtained in this study show, that the long - term exposure at melting temperatures above 1650°C lead to notable reactions at the interface. We discuss the stability of the melt - ceramic system using principles of thermodynamic equilibrium.

Příspěvek je věnován studiu interakcí mezi taveninou intermetalické slitiny Ti-46Al-7Nb-0.7Cr-0.1Si-0.2Ni (at %) a keramickými tavicími kelímky na bázi Y2O3. Pozornost je věnována vlivu taveniny na strukturu a fázové složení stěny keramických kelímků při tavbách s různou dobou výdrže na tavicí teplotě. Vakuového indukční tavby (VIM) byly provedeny ve vakuové peci BALZERS VSG 02 pod ochrannou atmosférou argonu při tlaku 0,133 bar. Studium se zaměřilo primárně na rozhraní tavenina – tavicí kelímek a bylo prováděno metodou analytické elektronové mikroskopie pomocí skenovacího elektronového mikroskopu (SEM) s energiově disperzním rentgenovým analyzátorem EDX. Výsledky dosažené v rámci této práce naznačují, že dlouhodobé expozice nad 30 min a pravděpodobně i přehřátí taveniny nad teplotu 1650°C vedou k reakcím na rozhraní Y2O3 kelímek - TiAl tavenina. Práce diskutuje stabilitu keramického systému, popisuje jednotlivá reakční rozhraní.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0172441