Investigation of the spallation mechanisms of alumina scales using 18O2 as a tracer and SIMS

• Autorzy: Jedliński J. , Bernasik A. , Camra J. , Kowalski K. , Nocuń M. , Borchardt G.

Warianty tytułu

PL

Badania mechanizmów odpryskiwania zgorzelin AI2O3 z wykorzystaniem 18O2 jako trasera oraz metody SIMS

• Konferencja: Advanced Materials and Technologies, AMT'2004 : XVII Physical Metallurgy and Materials Science Conference (XVII; 20-24.06.2004; Łódź, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Spallation of the alumina scales growing on Fe20Cr5Al alloy, being the alumina former, was studied in order to follow the mechanism of this process. A new method was applied relying on the sequential exposures with the use of atmosphere enriched in 18O oxygen isotope in the reaction chamber either at the temperature or during cooling the samples down to the room temperature and high resolution SIMS analysis. The latter enabled in-depth profiling of distribution of oxygen isotopes and oxide-related negative ions sputtered from aluminium, chromium and iron oxides and of the positive ions. The obtained results allowed for distinguishing between the spallation in various regions as well as between the mechanisms of this process in terms of adhesive vs cohesive modes and temperature range in which the scale spalls away.

PL

Odpryskiwanie zgorzelin złożonych z tlenku glinu rosnących na stopie Fe20Cr5Al, należącym do grupy materiałów 'alumina formers' , badano w celu określenia mechanizmu tego procesu. Zastosowano nową metodę, polegającą na kolejnych ekspozycjach materiału w atmosferach zawierających różną zawartość izotopu tlenu 18O oraz wykorzystaniu wysokorozdzielczej spektrometrii masowej jonów wtórnych (SIMS) do określania rozkładu różnych elementów. Do zmian składu atmosfery utleniającej doprowadzano albo w wysokiej temperaturze, albo podczas chłodzenia materiału z temperatury reakcji do temperatury pokojowej. Takie podejście umożliwiło określanie głębokościowego profilu rozkładu ujemnych jonów obu izotopów tlenu oraz klasterów jonów pochodzenia tlenkowego, a także jonów dodatnich. Otrzymane wyniki pozwoliły na zbadanie procesu odpryskiwania w różnych obszarach materiału oraz na określenie jego mechanizmów w kontekście adhezyjnego i kohezyjnego typu odpryskiwania, a także zakresów temperatur, w których dochodzi do odpryskiwania zgorzeliny

Słowa kluczowe

PL

zgorzelina; odpryskiwanie zgorzelin; tlenek glinu; SIMS

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2004
• Tom: R. XXV, nr 3
• Strony: 724--727
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Jedliński J.

• Faculty of Materials Science and Ceramics, AGH University of Science and Technology, Cracow

autor

Bernasik A.

• Faculty of Physicsand Nuclear Techniques, AGH University of Science and Technology, Cracow

autor

Camra J.

• Surface Spectroscopy Lab, Joint Centre for Chemical Analysis and Structural Research, Jagellonian University, Cracow

autor

Kowalski K.

• Faculty of Metallurgy and Materials Science, AGH University of Science and Technology, Cracow

autor

Nocuń M.

• Faculty of Materials Science and Ceramics, AGH University of Science and Technology, Cracow

autor

Borchardt G.

• Technical University Clausthal, Clausthal-Zellerfeld, Germany

Bibliografia

• [1] J. Jedliński, Solid State Phenomena, 21&22 (1992) 335
• [2] G.C. Wood, J. Stringer, Journal de Physique, C9 (1993) 65
• [3] F.H. Stott, Materials Science Forum, 251-254 (1997) 19
• [4] J. Jedliński, M.J. Bennett, G. Borchardt, in "Microscopy of Oxidation - 2", Ed. S.B. Newcombe, M.J. Bennett, The Institute of Materials, London, 1993, p. 277
• [5] J. Jedliński, M.J. Bennett, H.E. Evans, Mater, at High Temp., 12, 169 (1994)
• [6] J. Jedliński, M. Konopka, A. Bernasik, G. Borchardt, M. Nocuń, J. Camra, K. Kowalski, Proc. of the 7th Polish Corrosion Conference, 260th EFC Event, "Ochrona przed korozją", Special Issue, Kraków, 2002, p. 42
• [7] F.A. Golightly, F.H. Stott, G.C. Wood, Oxid. Met, 10 (1976) 163
• [8] J. Jedliński, A. Glazkov, M. Konopka, G. Borchardt, E. Tscherkasoya, M. Bronfm, M. Nocuń, Applied Surface Science, 103 (1996)205