Influence of a reactive element oxide coating on the high temperature oxidation of chromia-former alloys

Laboratoire de Recherches sur la Réactivité des Solides, UMR 5613 du CNRS, BP. 400, 21011 Dijon cedex, France

Abstract

MOCVD technique was used to deposit Nd₂O₃ coatings on two chromia-formers alloys. Oxidation experiments were performed at 1000 ^○C under air at atmospheric pressure on uncoated alloys and Nd₂O₃-coated alloys. The beneficial effects generally ascribed to the reactive elements were confirmed: the oxidation rates were decreased and the adherence of the oxide scales was drastically improved. The reactive element was located at the top of the oxide scale after oxidation. X-ray diffraction measurements identified NdCrO₃ as the phase containing the reactive element. This work is compared to a previous study [1] concerning the influence of Nd₂O₃ on the high temperature oxidation behaviour of a Ti-containing chromia-former alloy in the oxide scale of which a complex phase close to CeTi₂1O₃8 was characterized.

Résumé

La technique MOCVD a été utilisée afin de préparer des revêtements de Nd₂O₃ sur deux alliages chromino-formeurs. Des expériences d'oxydation ont été réalisées à 1000 ^○C sous air à la pression atmosphérique sur les alliages non revêtus et revêtus de Nd₂O₃. Les effets bénéfiques généralement attribués aux éléments réactifs ont été confirmés : les vitesses d'oxydation ont été diminuées et l'adhérence des couches d'oxyde a été fortement améliorée. L'élément réactif a été localisé au sommet de la couche d'oxyde. Des analyses par diffraction des rayons X ont permis d'identifier NdCrO₃ comme étant la phase contenant l'élément réactif. Ce travail a été comparé avec une étude précédente [1] concernant le comportement en oxydation à haute température d'un acier chromino-formeur contenant du Ti et pour lequel une phase complexe proche de CeTi₂₁O₃₈ avait été caractérisée.