Ion Implantation as a tool to study the oxidation behaviour of TiAl-based intermetallics

• Published in: Materials and corrosion 1997-01, Vol.48 (1), p.40-47
• Main Authors: Stroosnijder, M. F., Schmutzler, H. J., Haanappel, V. A. C., Sunderkötter, J. D.
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Applied sciences; Corrosion; Corrosion environments; Exact sciences and technology; Metals. Metallurgy
• ISSN: 0947-5117; 0043-2822; 1521-4176
• DOI: 10.1002/maco.19970480108

TiAl‐based Intermetallic alloys are being considered as structural materials for high‐temperature applications due to their low density and substantial mechanical strength at high temperatures. The effect of various elements added by ion implantation on the oxidation behaviour of near‐γ Ti‐48Al‐2Cr and Ti‐48Al‐2Cr‐2Nb (compositions are given in at‐%) in air at 800°C has been studied. Ions implanted (1017 Ions/Cm2) were Al, Ti, Cr, Mo, Y, Mn, Pt, Nb, and Si in case of Ti‐48Al‐2Cr and Nb in case of Ti‐48Al‐2Cr‐2Nb. Comparison was made with the oxidation behaviour of Ti‐48Al2Cr‐2Nb and Ti‐47Al‐2Cr‐0.2Si alloys in which quaternary elements were added by alloying. It is Concluded that ion implantation can serve as a research tool to study, in the frame of screening tests, the influence of various elements on the corrosion behaviour of materials. Ionenimplantation als Methode zur Untersuchung des Oxidationsverhaltens von intermetallischen TiAl Basislegierungen Intermetallische TiAl‐Basislegierungen werden gegenwärtig als Strukturwerkstoffe für Hochtemperaturanwendungen aufgrund ihrer niedrigen Dichte und erheblichen Hochtemperaturfestigkeit in Betracht gezogen. Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung des Einflusses von Elementen, die mittels Ionenimplantation zugefügt wurden, auf das Oxidationsverhalten von nahe‐γ‐Ti‐48Al‐2Cr‐ und Ti‐48Al‐2Cr‐2Nb‐Legierungen (die Zusammensetzungen sind in at‐% angegeben) bei 800°C in Luft. Die implantierten Ionen (1017 Ionen/cm2) waren Al, Ti, Cr, Mo, Y, Mn, Pt, Nb and Si fü Ti‐48Al‐2Cr und Nh für Ti‐48Al‐2Cr‐2Nb. Es wurden Vergleiche mit dem Oxidationsverhalten von Ti‐48Al‐2Cr‐2Nb‐ und Ti‐47Al‐2Cr‐0.2Si‐Legierungen gezogen, bei denen die quaternären Elemente durch Legieren hinzugefügt wurden. Die Untersuchungen zeigten, daß Ionenimplantation als Methode zur Untersuchung des Einflusses verschiedener möglicher Legierungselemente auf das Korrosionsverhalten von Materialien im Rahmen von Screeningtests dienen kann.