Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/43667
Title: กลไกการเกิดชั้นสารประกอบนิกเกิลอะลูมิไนด์ที่ใกล้จุดหลอมเหลวของอะลูมิเนียม
Other Titles: MECHANISM OF NICKEL ALUMINIDE COMPOUND FORMATION AT NEAR MELTING POINT OF ALUMINIUM
Authors: มารุต เขียวแก่
Advisors: ธาชาย เหลืองวรานันท์
Other author: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์
Advisor's Email: Tachai.L@chula.ac.th
Subjects: โลหะผสมนิกเกิล
กระบวนการทางเคมี
วิศวกรรมโลหการ
Nickel alloys
Chemical processes
Issue Date: 2556
Publisher: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract: โลหะผสมนิกเกิลถูกใช้งานอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมที่อุณหภูมิสูง เช่น ใบพัดในอุตสาหกรรมกังหันแก๊ส รวมถึงชิ้นส่วนต่าง ๆ ที่ต้องทนต่ออุณหภูมิสูง และกระบวนการอะลูมิไนซิงเป็นกระบวนการหนึ่งที่นิยมใช้ในการเพิ่มความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชั่นในโลหะผสมนิกเกิล ด้วยการทำให้เกิดการแพร่และเกิดสารประกอบนิกเกิลอะลูมิไนด์บนผิวนิกเกิล จากงานวิจัยที่ผ่านมาได้ทำการทดลองที่ 1073 เคลวิน ซึ่งอยู่สูงกว่าจุดหลอมเหลวอะลูมิเนียม ยืนยันว่าเฟสที่เกิดขึ้นในการทำอะลูมิไนซิง คือเฟสของสารประกอบ Ni2Al3 และ NiAl3 โดยมี Ni2Al3 เป็นเฟสหลักที่เกิดขึ้นในชั้นสารประกอบ งานวิจัยครั้งนี้ต้องการศึกษาโครงสร้างจุลภาค และสารประกอบที่เกิดขึ้นที่อุณหภูมิ 873 เคลวิน ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่อยู่ต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของอะลูมิเนียมเล็กน้อยที่เวลาต่าง ๆ กัน โดยมีการอบขึ้นไปที่อุณหภูมิ 1073 เคลวิน เป็นเวลา 5 นาที เพื่อให้นิกเกิลและอะลูมิเนียมยึดติดกันก่อน จากนั้นวัดความหนาและศึกษากลไกการแพร่ของนิกเกิลในสารประกอบ Ni2Al3 ซึ่งเฟสที่เกิดขึ้นหลักคือ Ni2Al3 ส่วนเฟส NiAl3 มีน้อยลง จนถึงไม่มีเลย สำหรับการคำนวณค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ของนิกเกิลในสารประกอบ Ni2Al3 นั้นคำนวณโดยใช้หลักการแพร่ในระบบของโลหะผสมที่ละลายกันอย่างไม่สมบูรณ์ แนวคิดเรื่องสมดุลมวล ผลต่างของฟลักซ์ที่รอยต่อระหว่างเฟสทำให้เกิดการสะสมของอะตอมที่ชั้นสารประกอบ ค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ของนิกเกิลใน Ni2Al3 ที่อุณหภูมิ 873 เคลวิน มีค่า 4.19 x 10-12 ตารางเมตรต่อวินาที และจากสมการการแพร่ของอาร์เรเนียส D = Doexp(-Q/RT) พบว่าพลังงานก่อกัมมันต์สำหรับการแพร่ของนิกเกิลใน Ni2Al3 มีค่า 288 กิโลจูลต่อโมล
Other Abstract: Nickel-based superalloys have been widely used in many high-temperature industries such as gas turbine blades and engines. Aluminizing is an effective technique to increase oxidation resistance of nickel by diffusing and forming nickel aluminide compounds on the nickel surface. Previous studies investigated at 1073 K, above the melting point of aluminum, and confirmed the presence of Ni2Al3 (main phase) and NiAl3 at the couple interface. This research aims to study the microstructure and intermetallic compound formation at 873 K, which is below the melting point of aluminum, at various times. Heating to 1073 K for 5 minutes was employed to hold the Ni/Al diffusion couple together prior to heat treatment at 873 K, the thickness of the compound layer and diffusion behavior of Ni/Al diffusion couple were then studied. The main phase was Ni2Al3 with traces of NiAl3.The diffusion coefficient of Ni in Ni2Al3 was determined by diffusion in a non-isometric alloy system. The flux difference at the interphase causes accumulation of atoms in the compound layer. The diffusion coefficient of Nickel in Ni2Al3 at 873 K was found to be 4.19 x 10-12 m2/s with the activation energy is 288 kJ/mol.
Description: วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2556
Degree Name: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level: ปริญญาโท
Degree Discipline: วิศวกรรมโลหการ
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/43667
URI: http://doi.org/10.14457/CU.the.2013.1124
metadata.dc.identifier.DOI: 10.14457/CU.the.2013.1124
Type: Thesis
Appears in Collections:Eng - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
5370327421.pdf5.22 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.