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Annales de Chimie - Science des Matériaux

0151-9107
 

 ARTICLE VOL 33/3 - 2008  - pp.225-245  - doi:10.3166/acsm.33.225-245
TITRE
Influence de l'’élément de base et de la densité des carbures sur l’'oxydation à haute température d’'alliages M-30Cr-xC(M = Co, Ni, Fe). partie I : constantes cinétiques parabolique et de volatilisation de Cr2O3

TITLE
Influences of the base element and of the carbide density on the high temperature oxidation of M-30Cr-xC alloys (M=Co, Ni, Fe). Part I: Study of the parabolic constants and of the chromia volatilization rates

RÉSUMÉ

Les comportements en oxydation à 1 000°C, 1 100°C et 1 200°C de douze alliages simplifiés à base de cobalt, fer et nickel chromine-formeurs binaires et ternaires ont été étudiés du point de vue de la cinétique de prise de masse. La cinétique d'’oxydation des alliages base nickel et base fer aux trois températures, et celle des alliages base cobalt à 1 000 voire 1 100°C est de type parabolique. L'’analyse de l'’évolution de d(Δm/S)/dt en fonction de 1/(Δm/S) a permis dans ces cas de déterminer simultanément la constante parabolique Kp et la constante de volatilisation de la chromine Kv, respectivement égales à la pente et à l’'opposé de l’'ordonnée à l’'origine. Les alliages base fer s'’oxydent généralement plus vite que les alliages base nickel, avec parfois des valeurs de Kv très différentes. Les alliages base cobalt sont les plus sujets à l'’oxydation catastrophique à T > 1 000°C mais un réseau interdendritique de carbures de chrome peut améliorer leur comportement.



ABSTRACT

The oxidation kinetics of twelve simple alloys, cobalt-base, nickel-base and iron-base, were studied at 1000, 1100 and 1200°C. Ni-base, Fe-base (and Co-base only at 1000°C and 1100°C for some of them) alloys oxidize following a parabolic-type law, which was, in each case, analyzed according to d(Δm/S)/dt as a function of 1/(Δm/S). This allowed getting both the parabolic constant Kp and the chromia-volatilization constant Kv. These are equal to the slope and to the opposite of the ordinate at the origin of the obtained straight line, respectively. The Fe-base alloys oxidize faster than the Ni-base alloys, with sometimes a value of Kv which is really different from the former at the same temperature. The Co-base alloys are more prone to a catastrophic linear oxidation when T is higher than 1000°C. Fortunately, a high density of interdendritic chromium carbides can lead to an improved behaviour.



AUTEUR(S)
Patrice BERTHOD

Reçu le 4 juin 2007.    Accepté le 4 février 2008.

CITATIONS
acsm.revuesonline.com/revues/36/citation/11894.html

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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