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Sputtering and Characterization ofMAX-Phase Forming Cr Al C and Ti Al C Coatings and Their Application on γ-Based Titanium Aluminides

Laska, Nadine und Bauer, Peter-Philipp und Helle, Oliver und Kreps, Frederic (2021) Sputtering and Characterization ofMAX-Phase Forming Cr Al C and Ti Al C Coatings and Their Application on γ-Based Titanium Aluminides. Advanced Engineering Materials (210072), Seiten 1-10. Wiley. doi: 10.1002/adem.202100722. ISSN 1438-1656.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
2MB

Offizielle URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adem.202100722

Kurzfassung

MAX-phases are of increasing interest as coating material for high temperatureapplications due to their unique metallic as well as ceramic properties. Herein,the deposition of Cr2AlC and Ti3AlC2or Ti2AlC MAX-phase forming coatings bymagnetron sputtering is demonstrated. Using pure elemental targets, themanufacturing with a coating thickness of above 7 m is established. TheMAX-phase forming coatings are characterized by high-temperature X-ray dif-fraction (HT-XRD) measurements and provide a good oxidation behavior due tothe development of protective thermally grown oxide layers. The performance ofthe MAX-phases is strongly depended on the substrate material and theaccompanying interdiffusion processes. Therefore, the Ti–Al–C coating is favoredfor TiAl alloys due to the thermodynamic stability of the Ti2AlC MAX phase inparticular in the presence of the γ-TiAl phase. An excellent oxidation behavior isconrmed up to 300 h at 850C due to the development of an alumina layerabove a homogenous Ti2AlC phase coating. The Cr2AlC MAX-phase coatingdegrades after 100 h at 800C due to interdiffusion processes between coatingand substrate and the accompanying development of carbides and nitridephases. Nevertheless, the oxidation resistance of the Cr–Al– C-coated TiAl alloy isgiven by the formation of the Ti2AlC MAX-phase.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/145147/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Sputtering and Characterization ofMAX-Phase Forming Cr Al C and Ti Al C Coatings and Their Application on γ-Based Titanium Aluminides
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Laska, NadineNadine.Laska (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bauer, Peter-PhilippPeter-Philipp.Bauer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-6327-0890NICHT SPEZIFIZIERT
Helle, OliverOliver.Helle (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kreps, FredericFrederic.Kreps (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:3 August 2021
Erschienen in:Advanced Engineering Materials
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1002/adem.202100722
Seitenbereich:Seiten 1-10
Verlag:Wiley
Name der Reihe:John Wiley & Sons
ISSN:1438-1656
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Cr2AlC, Ti2AlC and Ti3AlC2 MAX-phase, DC magnetron sputtering, oxidation protective coatings, γ-based titanium aluminides
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Umweltschonender Antrieb
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DLR - Forschungsgebiet:L CP - Umweltschonender Antrieb
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Werkstoffe und Herstellverfahren
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Werkstoff-Forschung > Hochtemperatur-und Funktionsschutzschichten
Hinterlegt von: Laska, Nadine
Hinterlegt am:08 Nov 2021 10:06
Letzte Änderung:29 Mär 2023 00:00

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