Characterization of Alumina Scale Formed on FeCrAl Steel

• Autorzy: Reszka K. , Morgiel J. , Żurek Z. , Jaroń A.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2014-0013

Warianty tytułu

PL

Charakterystyka warstwy aluminy utworzonej na stali FeCrAl

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper the morphology of the oxide scale formed at 850°C on the foil surface of FeCrAl steel is described. Two types of samples have been used: one covered with an Al nano-layer and the second without. Microscopic observations of the cross-sections of scales have demonstrated that in the case of foil without Al nano-layer there is a remnant of an amorphous Al₂ O₃ nano-layer, from which γ and θ crystallites of Al₂ O₃ have been grown. In the case of foil covered with the Al nano-layer, α- Al₂ O₃ phase is present and θ-phase forms a forest of whiskers on the surface.

PL

W pracy opisano morfologię warstw tlenkowych, które powstały na folii FeCrAl pod wpływem jej utleniania w temperaturze 850°C Badania dotyczyły folii pokry tej nanowarstwą Al oraz nie pokrytej. Przekroje warstw i podłoża stalowego badane za pomocą transmisyjnej mikroskopii elektronowej wykazały, że w przypadku folii nie pokrytej warstwą Al występuje pozostałość amorficznej nanowarstwy Al₂ O₃ . z której następuje wzrost krystalitów γ i θ Al₂ O₃. W przypadku folii z osadzoną nanowarstwą Al stwierdzono obecność fazy α- Al₂ O₃ oraz występującej na powierzchni folii fazy θ Al₂ O₃, w postaci lasu whiskerów.

Słowa kluczowe

EN

steel; TEM; SEM; oxidation; alumina

PL

stal; TEM; SEM; utlenianie; tlenek glinu

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 59, iss. 1
• Strony: 77--81
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Reszka K.

• Koszalin University of Technology, Institute of Mechatronics, Nanotechnology and Vacuum Technique, Str. Raclawicka 15-17, 75-620 Koszalin, Poland

autor

Morgiel J.

• Institute of Metallurgy and Materials Science of The Polish Academy of Sciences, Str. Reymonta 25, 30-059 Kraków, Poland

autor

Żurek Z.

• Faculty of Chemical Engineering and Technology, Cracow University of Technology, Str. Warszawska 24, 31-155 Kraków, Poland

autor

Jaroń A.

• Faculty of Chemical Engineering and Technology, Cracow University of Technology, Str. Warszawska 24, 31-155 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] R. Chegroune, E. Salhi, A. Crisci, Y. Wouters, A. Galerie, On the Competitive Growth of Alpha and Transient Aluminas During the First Stages of Thermal Oxidation of FeCrAl Alloys at Intermediate Temperatures, Oxid. Met. 70, 331-337 (2008).
• [2] W. J. Quadakkers, P. Huczkowski, D. Naumenko, J. Zurek, G. H. Meier, L. Niewolak, L. Singheiser, Whythe Growth Rates of Alumina and Chromia Scales on Thin Specimens Differ from those on Thick Specimens, Mater. Sci. Forum 595-598, 1111-1118 (2008).
• [3] K. M. N. Prasanna, A. S. Khanna, R. Chandra, W. J. Quadakkers, Effect of θ-alumina formation on the growth kinetics of alumina-forming superalloys, Oxid. Met. 46, 465-480 (1996).
• [4] V. K. Tolpygo, The Morphology of Thermally Grown α-Al2O3 Scales on Fe-Cr-Al Alloys, Oxid. Met. 51, 449-477 (1999).
• [5] A. Andoh, S. Taniguchi, T. Shibata, Transient Oxidation of Al-Deposited Fe-Cr-Al Alloy Foil, Mater. Sci. Forum 251-254, 785-792 (1997).
• [6] C. Senderowski, A. Pawłowski, Z. Bojar, W. Wołczynski, M. Faryna, J. Morgiel, Ł. Major, TEM Microstructure of Fe-Al Coatings Detonation Sprayed Onto Steel Substrate, Archivs of Metallurgy and Materials 55 (2), 374-381.
• [7] P. Kofsta d, High temperature corrosion, Elsevier App. Sci., 408-411 New York (1988).
• [8] J.C. Yang, F. Shuman n, I. Levin, M. Ruhle, Transient Oxidation Stages of NiAl, Acta Mater. 46, 6, 2195-2201 (1997).
• [9] J. Engkvist, T. M. Grehk, U. Bexell, M. Olsson, Early Stages of Oxidation of Uncoated and PVD Si O2 Coated Fe Cr Al Foils, Surface & Coatings Tech. 203, 2845-2850 (2009).
• [10] K. Reszka, Structure and Catalytic Testing of Hybrid Al2O3 Systems Deposited on Heat Resisting Steel Substrate by High-temperature Oxidation and PVD Methods, Advances in Sci. and Tech. 45, 2110-1117 (2006).
• [11] K. Reszka, Modernizacja prototypu urzadzenia, opracowanie technologii pokrywania stali narzedziowej warstwa Ti N metoda rozpylania reaktywnego, Sprawozdaniezprojektu CPBR 3.20, zad. 4, II Etap 1-20 (1989).
• [12] M. L. Kronberg, Plastic deformation of single crystals of sapphire: basal slip and twinning, Acta Met. 5, 507-524 (1957).
• [13] W. H. Gitzen (Ed.), Alumina asaceramic material, Columbus: The American Ceramic Society (1970).
• [14] J. B. Bilde-Soerensen, B. F. Lawlor, T. Geipel, P. Pimuz, A. H. Heuer, K. P. D. Lagerlöf, On basal slip and basal twinning in sapphire (α-Al2O3) - I. Basal slip revisited, Acta Metall. Mater. 44, 2145-2152 (1996).
• [15] M. J. Graham, R. J. Hussey, Characterization and Growth of Oxide Films, Corros. Sci. 44, 319-330 (2002).
• [16] V. K. Tolpygo, D. R. Clarke, Microstructural Study of the Theta-alpha Tranformation in Alumina scales Formed on Nickel-aluminides, Mater. at High Temp. 17 (1), 59-70 (2000).
• [17] S. Chevalier, A. Galerie, O. Heintz, R. Chassagnon, A. Crisci, Thermal Alumina Scales on Fe Cr Al: Characterization and Growth Mechanism, Mater. Sci. Forum 595-598, 915-922 (2008).
• [18] E. Andrieu, A. Germidis, R. Molins, High Temperature Oxidation of Thin Fe Cr Al Strips, Mater. Sci. Forum 251-254, 357-364 (1997).