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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 6/2019

03.04.2019

Diffusion Paths of Silicide Coatings on Nb-Si-Based Alloys During Pack Cementation Process

verfasst von: Wei Shao, Yuwen Cui, Chungen Zhou

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 6/2019

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Abstract

Silicide coatings and B-modified silicide coatings were deposited on Nb-Si-based alloys by means of pack cementation method at 1573 K. The phase sequence of the coating/substrate system was investigated in detail by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and electron microprobe analysis (EPMA), respectively. The substrate is composed of (Nb, X)5Si3, Cr2Nb, and (Nb, X)ss phases (X is Ti, Cr, Hf, and Al). In addition, the silicide coating exhibits a multilayer microstructure, consisting of three layers, i.e., (Nb, X)Si2 → (Nb, X)Si2 + (Ti, Nb)5Si4 → (Ti, Nb)5Si4, whereas the B-modified silicide coating consists of a sequence of four layers, (Nb, X)B2 + (Nb, X)Si2 → (Nb, X)Si2 → (Nb, X)Si2 + (Ti, Nb)5Si4 → (Ti, Nb)5Si4. The diffusion paths for the two coating/substrate systems were thereafter elucidated by inspecting the Nb-Ti-Si-Cr and Nb-Si-Ti-B/Nb-Si-Ti-Cr multinary isotherms. Of technological interest, the diffusion path in the silicide coating was extended to predict and study the diffusion path in the Ge-modified silicide coating/substrate, which well describes the Nb-Ti-Cr-(Si, Ge) tetrahedral isotherm and phase behavior. This offers an indirect validation for the diffusion path in the silicide coating/substrate system.

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Metadaten
Titel
Diffusion Paths of Silicide Coatings on Nb-Si-Based Alloys During Pack Cementation Process
verfasst von
Wei Shao
Yuwen Cui
Chungen Zhou
Publikationsdatum
03.04.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 6/2019
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-019-05204-1

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