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Annales de Chimie - Science des Matériaux

0151-9107
 

 ARTICLE VOL 31/2 - 2006  - pp.237-258  - doi:10.3166/acsm.31.237-258
TITRE
Étude cinétique de l’oxydation à haute température et de la volatilisation de la chromine pour des superalliages de fonderie renforcés par carbures.
Partie II : Cas de superalliages à base de cobalt et influence de la finesse denditrique

TITLE
A study of the kinetics of high temperature oxidation and chromia volatilization for carbides-strengthened cast superalloys.
Part II: The case of cobalt-base superalloys and influence of dendrite fineness

RÉSUMÉ

Les cinétiques d'’oxydation et de volatilisation de la chromine ont été étudiées à 1 000, 1 100 et 1 200°C pour un même alliage de fonderie à base de cobalt mais élaboré avec deux finesses dendritiques différentes obtenues grâce à deux moules refroidissant plus ou moins rapidement. Les valeurs des constantes Kp et Kv ont été validées pour les trois températures. Seule Kv dépend de la finesse dendritique : elle est plus grande quand la microstructure est grossière. A 1 200°C, Kv est deux fois plus faible pour une microstructure fine que pour une microstructure grossière.



ABSTRACT

The effect of dendrite fineness on the high temperature oxidation behaviour was studied for a cast cobalt alloy Co-8Ni-30Cr-0.4C-6Ta (wt%) elaborated either in a conventional sand mould or in a water-cooled copper crucible. Its oxidation behaviour in air was studied at 1000, 1100 and 1200°C for 100 hours. The parabolic constant Kp and the chromia volatilization constant Kv were determined by analyzing the [Δm/S].(d(Δm/S)/dt) versus (- Δm/S) curves. The Kp and Kv constants were confirmed by the agreement between mathematical and experimental mass gain curves. They are lower than those obtained for a nickel alloy with similar contents of alloying elements, and the same fine microstructure. The oxidation behaviours of the two dendrite finenesses were compared. The mass gain showed that the dendrite fineness influences the oxidation rate. More precisely, it does not really influence the parabolic oxidation but only the chromia volatilization, as revealed by the obtained Kp and Kv values. A coarser microstructure generally leads to a quicker volatilization of chromia.



AUTEUR(S)
Patrice BERTHOD, Steven RAUDE, Aurélie CHIARAVALLE

Reçu le 30 mai 2005.    Accepté le 30 janvier 2006.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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