Utilisation of electrospark deposition to restore local oxidation resistance properties in damaged NiCoCrAlY and CoNiCrAlY coatings

Abstract

The electrospark deposition (ESD) technique has been studied as a potential method to locally repair damaged MCrAlY coatings, permitting restoration of the oxidation properties. The results show that for both the NiCoCrAlY and CoNiCrAlY systems, the ESD process produced an Al supersaturated solid solution, which upon heating, decomposed into the equilibrium γ and β phases. The oxidation products developed at the surface of the ESD were similar in evolution and nature to the scale produced on the substrates, but the thickening was found to be approximately double that of the substrate. This increased oxidation response was associated with a more homogeneous distribution of Al near the surface, and a shorter, faster diffusion path for diffusion towards the surface created by the small grain size of the ESD deposit.

On a étudié la technique de dépôt par électroétincelle (ESD) comme méthode potentielle de réparation locale des revêtements endommagés de MCrAlY, permettant le rétablissement des propriétés d’oxydation. Les résultats montrent que dans les deux systèmes de NiCoCrAlY et de CoNiCrAlY, le procédé d’ESD produisait une solution solide sursaturée d’Al, laquelle, lors du chauffage, se décomposait en phases d’équilibre γ et β é. Les produits d’oxydation développés à la surface du ESD étaient similaires en évolution et en nature à l’écaille produite sur les substrats, mais on a trouvé que l’épaississement était approximativement le double de celui du substrat. Cette augmentation de la réponse d’oxydation était associée à une distribution plus homogène de l’Al près de la surface et à un chemin plus court et plus rapide de diffusion vers la surface, créé par la petite taille de grain du dépôt par ESD.

Keywords:

• Electrospark deposition
• NiCoCrAlY
• CoNiCrAlY
• Oxidation
• α-Al₂O₃
• Repair

The authors would like to thank the Libyan Ministry of Education and Scientific Research (MOESR) for their financial support and Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC) for supporting this work.

Notes

This paper is part of a special issue on Advances in High Temperature Joining of Materials