Termodynamiczne i kinetyczne uwarunkowania tworzenia się zgorzelin na odlewniczych stopach magnezu ZRE1 i WE43 w atmosferze zawierającej tlen i parę wodną

• Autorzy: Przeliorz R.

Warianty tytułu

EN

The thermodynamic and kinetic conditions of scale formation on magnesium alloys ZRE1 and WE43 in atmosphere containing oxygen and steam

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badano termodynamiczne i kinetyczne uwarunkowania tworzenia się zgorzelin na stopach magnezu ZRE1 i WE43 w atmosferze N2+1%O2+1%H2O. Kinetykę utleniania mierzono metodą termograwimetryczną w zakresie temperatury 350-480 stopni Celsjusza. Produkty korozji analizowano przy użyciu mikroskopii świetlnej oraz dyfrakcji rentgenowskiej (XRD). Ponad to, wyznaczono charakterystyczną temperaturę przemian fazowych metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC). Stwierdzono, że na stopie ZRE1 tworzy się heterofazowa wielowarstwowa zgorzelina. Słaba przyczepność do podłoża powoduje łatwe odpadanie warstwy tlenkowej. Zgorzelina całkowicie traci właściwości ochronne. Dobre właściwości ochronne warstwy tlenkowej utworzonej na stopie WE43 należy wiązać z obecnością w nim itru. W gazie suchym przyrost masy próbki jest mniejszy niż w gazie nawilżonym.

EN

The thermodynamic and kinetic conditions of forming scale on ZRE1 and WE43 magnesium alloys in N2+1%O2+1%H2O atmosphere. The oxidation kinetics was measured by means of gravimetric method at temperatures ranging from 350 to 480 degrees of Celsius. The corrosion products were analysed with optic microscopy and X-ray diffraction (XRD). Furthermore, the specific phase transformation temperature was determined using differential scanning calorimetry (DSC). Heterophase multilayered scale was confirmed to have formed on the ZRE1 alloy. Poor base adherence of the oxide layer results in its flaking. The scale loses all its protective properties. Good protective properties of the scale formed on the WE43 alloy are related to the presence of yttrium The sample mass change in the dry gas is smaller than in the humid gas.

Słowa kluczowe

PL

stopy magnezu; utlenianie; para wodna

EN

magnesium alloy; oxidation; water vapour

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 55, nr 1
• Strony: 9--14
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Przeliorz R.

• Politechnika Śląska, Katedra Technologii Materiałów, Katowice

Bibliografia

• 1. Lindstrom R., Johansson L. G., Thompson G. E., Skeldon P., Svensson J. E.: Corrosion of magnesium in humid air, Corrosion Science 2004, t. 46, s. 1141-1158.
• 2. Czerwinski F.: The oxidation behaviour of an AZ91D magnesium alloy at high temperatures. Acta Materialia 2002, t. 50, s. 2639-2654.
• 3. Baril G., Pebere N.: The corrosion of pure magnesium in aerated and deaerated sodium sulphate solutions. Corrosion Science 2001, t. 43, s. 471-484.
• 4. Do T., Splinter S. J., Chen C., McIntyre N. S.: The oxidation kinetics of Mg and surfaces studied by AES and XPS. Surface Science 1997, nr 387, s. 192-198.
• 5. Liu X. B., Chen R. S., Han E. H.: Effects of ageing treatment on microstructures and properties of Mg-Gd-Y-Zr alloys with and without Zn additions. Journal of Alloys and Compounds 2008, nr 465, s. 232-238.
• 6. Tenorio J. A. S., Espinosa D. C. R.: High-Temperature Oxidation of Al-Mg Alloys, Oxidation of Metals, 2000, t. 53, nr 3/4.
• 7. Zeng X. Q., Wang Q. D., Lu Y. Z., Ding W. J., Lu C., Zzu Y. P., Zhai C. Q., Xu X. P.: Kinetic study on the surface oxidation of the molten Mg-9Al-0.5Zn-0.3Be alloy. Journal of Materials Science 2001, nr 36, s. 2499-2504.
• 8. Bhan S., Lal A.: J. Phase Equil. 1993, t. 14, nr 5, s. 634.
• 9. HSC Chemistry Ver 4,1, Finland, A. Roine.
• 10. Wang X. M.. Zeng X. Q., Zhou Y., Wu G. S., Yao S. S., Lai Y. J.: Early oxidation behaviors of Mg-Y alloys at high temperatures. Journal of Alloys and Compounds 2008, nr 460, s. 368-374.
• 11. Mrowec S.: Nowoczesne materiały żaroodporne. WNT, Warszawa, 1982.
• 12. Czerwinski F.: The early stage oxidation and evaporation of Mg-9%Al-1%Zn alloy. Corrosion Science 2004, t. 46, s. 377-386.
• 13. Przybylski K.: Wpływ itru na mechanizm powstawania warstwy tlenku chromu na stopach żaroodpornych. Zesz. Nauk., Kraków 1988.
• 14. Birks N., Majer J.: Wwiedienije w wysokotiempieraturnoje okislenije mietałłow. Moskwa 1987, Mietałłurgija [tłum. z j. ang.].
• 15. Norby T.: Protonic defects in oxides and their possible role in high temperature oxidation. J. Phys IV C9 1993, nr 3, s. 99-106.
• 16 Rahmel A., Tobolski J.: Corrosion Science 1965, t. 5, s. 333.
• 17. Fujii C. T., Meussner R. A.: Journal of the Electrochemical Society 1963, t. 110, nr 12, s. 1195-1204.
• 18. Raynaud G. M., Rapp R. A.: Oxid. Met. 1984, t. 21, s. 89.