Odporność na wysokotemperaturowe utlenianie stopu FeCrAl pokrytego powłokami ceramicznymi zawierającymi pierwiastki reaktywne

• Autorzy: Chęcmanowski J. G. , Szczygieł B

Warianty tytułu

EN

High temperature oxidation resistance of FeCrAl alloy with deposited ceramic coatings containing reactive elements

• Konferencja: Ogólnopolska Konferencja Naukowo-Techniczna "Antykorozja : Systemy - Materiały - Powłoki" (22 ; 09-11.04.2014 ; Ustroń-Jaszowiec, Polska)
• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Stop FeCrAl pokryto metodą zol-żel trójwarstwowymi powłokami typu: CeO₂, ZrO₂ oraz Y2O₃, a następnie poddano utlenianiu w powietrzu w temperaturze 900°C. Utlenianie prowadzono w sposób cykliczny – 10 cykli po 12 h. Badania grawimetryczne wykazały ochronne działanie otrzymanych powłok. We wszystkich przypadkach zależność między przyrostem masy a czasem utleniania ma charakter paraboliczny. Najkorzystniej na właściwości ochronne narastającej zgorzeliny wpływają powłoki z tlenku itru. Po 10 cyklach utleniania najmniejszą względną zmianę masy (Δm/m) wykazał stop FeCrAl pokryty powłoką Y2O₃ – około 0,5%, co stanowi wartość ponad pięciokrotnie mniejszą w porównaniu do stopu bez powłoki – około 3,3%. Skuteczność ochronna (Sk) osadzonych powłok względem niepokrytego podłoża po 10 cyklach utleniania wynosi od 76% do 85%.

EN

Three-layer CeO₂, ZrO₂ or Y2O₃ coatings were deposited on the FeCrAl alloy basis by the sol-gel method. The samples were subjected to oxidation in air at a temperature of 900°C. Cyclic oxidation consisted of 10 cycles, each lasting 12 hours. Gravimetric studies have shown protective effects of coatings. The oxidation of all the investigated samples conformed to the parabolic law. The most beneficial for protective properties of the growing scale are yttrium oxide coatings. After the 10-cycle oxidation the smallest relative mass change (Δm/m) shows the alloy coated Y2O₃ (0.52%). This is more than five times less compared to alloy without coating – about 3.3%. The protection effectiveness of coatings (Sk) to uncoated substrate after 10-oxidation cycle ranges from 76 to 85%.

Słowa kluczowe

PL

powłoka ceramiczna; zol; żel; cykliczne utlenianie; FeCrAl

EN

ceramic coating; sol; gel; cyclic oxidation; FeCrAl

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 5
• Strony: 188--194
• Opis fizyczny: Bibliogr. 43 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Chęcmanowski J. G.

• Zakład Inżynierii Powierzchni, Katalizy i Korozji, Wydział Chemiczny, Politechnika Wrocławska

autor

Szczygieł B

• Zakład Inżynierii Powierzchni, Katalizy i Korozji, Wydział Chemiczny, Politechnika Wrocławska

Bibliografia

• 1. R. Cueff, H. Buscail, E. Caudron, C. Issartel, F. Riffard, App. Surf. Sci., 207, (2003) 246.
• 2. S. Dryepondt, B.A. Pint, E. Lara-Curzio, Mater. Sci. Eng., A 550, (2012) 10.
• 3. F.A. Golightly, G.C. Wood, F.H. Stott. Oxid. Met., 14, (1980) 217.
• 4. T. Biegun, M. Danielewski, Z. Skrzypek, Oxid. Met., 38, (1992) 207.
• 5. V.K. Tolpygo, Oxid. Met., 51, (1999) 449.
• 6. B.A. Pint, A.J. Garratt-Reed, L.W. Hobbs, Mater. High. Temp., 13(1), (1995) 3.
• 7. J.G. Chęcmanowski, B. Szczygieł, Corros. Sci., 50, (2008) 3581.
• 8. J.G. Chęcmanowski, A. Matraszek, I. Szczygieł, B. Szczygieł, J. Therm. Anal. Calorim., 113(1), (2013) 311.
• 9. J.G. Chęcmanowski, B. Szczygieł, W. Tylus, I. Szczygieł, Mater. Chem. Phys., 126, (2011) 409.
• 10. J.G. Chęcmanowski, B. Szczygieł, Mater. Chem. Phys., 139(2/3), (2013) 944.
• 11. C.T. Nguyen, H. Buscail, R. Cueff, C. Issartel, F. Riffard, S. Perrier, O. Poble, Appl. Surf. Sci., 255, (2009) 9480.
• 12. V. Kochubey, H. Al-Badairy, G. Tatlock, J. Coze, D. Naumenko, W.J. Quadakkers, Mater. Corros., 56, (2005) 848.
• 13. K Fukuda, K. Takao, T. Hoshi, Y. Usui, O. Furuki, Mater. High. Temp., 20, (2003) 319.
• 14. T. Amano, J. Rare Earths, 28, (2010) 12.
• 15. T. Amano, I. Isobe, N. Sakai, T. Shishido, J Alloys Comp., 344, (2002) 394.
• 16. M. Homa, Z. Żurek, A. Stawiarski, J. Żurek, A. Gil, A. Rakowska, Ochrona przed Korozją, 11, (2003) 131.
• 17. D.R. Sigler, Oxid. Met., 40(5/6), (1993) 555.
• 18. J. Jedlinski, Mater. Corros., 57, (2006) 185.
• 19. B.A. Pint, K.L. More, I.G. Wright, Mater. High Temp., 20, (2003) 375.
• 20. K. Ishii, S. Taniguchi, Oxid. Met. 54, (2000) 491.
• 21. G. Merceron, R. Molins, J.L. Strudel, Mater. High Temp., 17, (2000) 149.
• 22. C.-L. Chen, Y.-M. Dong, Mater. Sci. Eng. A, 528, (2011) 8374.
• 23. S. Chevalier, G. Strehl, H. Buscail, G. Borchardt, J.P. Larpin, Mater. Corros., 55(8), (2004) 610.
• 24. M. Brady, Y. Yamamoto, M.L. Santella, B.A. Pint, Scripta Materialia, 57, (2007) 1117.
• 25. S.K. Sharma, G.D. Ko, K.J. Kang, J. Europ. Ceram. Soc., 29, (2009) 355.
• 26. M.A. Montealegre, G. Strehl, J.L. Gonzalez-Carrasco, G. Borchardt, Intermetallics, 13, (2005) 896.
• 27. X. Peng, Y. Guan, Z. Dong, C. Xu, F. Wang, Corros. Sci., 53, (2011) 1954.
• 28. K.A. Unocic, C.M. Parish, B.A. Pint BA, Surf. Coat. Tech., 206, (2011) 1522.
• 29. X. Lu, R. Zhu, Y. He, Oxid. Met., 43, (1995) 217.
• 30. X. Yu, Y. Sun, Mater. Sci. Eng. A, 363, (2003) 30.
• 31. S. Tang, S. Zhu, X. Tang, H. Pan, X. Chen, Z.D. Xiang, Corros. Sci., 80, (2014) 374.
• 32. J.K. Wright, R.L. Williamson, D. Renusch, B. Veal, M. Grimsdith, P.Y. Hou, R.M. Connon, Mat. Sci. Eng. A, 262, (1999) 246.
• 33. V.K. Tolpygo, H.J. Grabke, Scripta Mat., 38 (1), (1998) 123.
• 34. C. Badini, F. Laurella, Surf. Coat. Tech., 135, (2001) 291.
• 35. C. Houngniou, S. Chevalier, J.P. Larpin, Oxid. Met., 65, (2006) 409.
• 36. H.M. Jin, X.J. Liu, L.N. Zhang, J. Rare Earths., 25(1), (2007) 63.
• 37. T. Brylewski, J. Dąbek, K. Przybylski, J. Therm. Anal. Calorim., 77(1), (2004) 207.
• 38. S.E. Sadique, A.H. Mollah, M.S. Islam, M.M. Ali, M.H.H. Megat, S. Basri, Oxid. Met., 54(5/6), (2000) 385.
• 39. K.S. Lee, K.H. Oh, H.Y. Ra, Mat. Sci. Eng. A, 278, (2000) 77.
• 40. P. Pérez, Corr. Sci., 44, (2002) 1793.
• 41. A.M. Huntz, Mat. Sci. Eng. A, 201, (1995) 211.
• 42. B.A. Pint, J.R. Martin, L.W. Hobbs, Sol. Stat. Ion., 78 (1995) 99.
• 43. F. Czerwinski, J.A. Szpunar, Thin Solid Films, 289, (1996) 21.