Oxidation of the turbine blade material CMSX4 studied by X-ray diffraction

Abstract
The high-temperature oxidation behaviour of the turbine blade material CMSX4 was examined by in situ X-ray diffraction in the temperature range between 700 and 1200°C. The intensities of the X-ray reflections of the oxides formed during the oxidation process were calculated and plotted as functions of time. Their curves show the oxidation process. After cooling down an ex situ electron microprobe analysis was carried out to determine the site of the oxidation products within the oxide scale. The results reveal that CMSX4 changes its oxidation behaviour between 900 and 1000°C due to the solution of the γ'-phase. The presentation shows how in situ X-ray diffraction and electron microprobe form a complementary combination.

Résumé
L'oxydation des pales de turbine en CMSX4 à haute température est examinée avec la diffraction in situ des rayons X entre 700 et 1200°C. Les intensités des raies des oxydes sont calculées et tracées en fonction du temps. Après refroidissement, une microanalyse est utilisée pour déterminer les produits d'oxydation dans la couche d'oxyde. Le CMSX4 montre un changement de comportement entre 900 et 1000°C à cause de la dissolution de la phase γ'. Cette présentation démontre que la diffraction des rayons X in situ et la microanalyse X sont deux méthodes complémentaires.