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J. Phys. Colloques
Volume 50, Number C5, Mai 1989
Actes de la 7ème Conférence Européenne sur les Dépôts Chimiques en Phase Gazeuse / Proceedings of the Seventh European Conference on Chemical Vapour Deposition
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| Page(s) | C5-681 - C5-691 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jphyscol:1989580 | |
J. Phys. Colloques 50 (1989) C5-681-C5-691
DOI: 10.1051/jphyscol:1989580
CHROMIZING-ALUMINIZING AND CHROMIZING-SILICONIZING COATING OF A FERRITIC STEEL
P.A. CHOQUET, M. A. HARPER et R.A. RAPPDepartment of Materials Science and Engineering, The Ohio State University, Columbus, OH 43210, U.S.A.
Résumé
Des revêtements par diffusion simultanée de Cr-Al et Cr-Si ont été réalisés sur des aciers (Fe-12Cr) par le procédé de cementation activée. A l'aide d'un calculateur, une étude thermodynamique de la phase gazeuse en équilibre avec le cément a été développée. Le transport simultané de l'aluminium ou du silicium avec le chrome ne peut se justifier thermodynamiquement que grâce à l'emploi d'un cement ayant une activité pour l'aluminium ou le silicium réduite de l'ordre de : respectivement 10-3 et 10-1 par rapport au Cr. Les résultats expérimentaux sur un acier ferritique sont en accord avec les prévisions. Les compositions obtenus permettent d'anticiper, une amélioration très substancielle de la résistance à l'oxydation et à la corrosion de l'acier. L'addition d'un élément reactif comme le titane pour améliorer l'adhèrence de la couche d'oxyde, est discutée. La microstructure d'un revêtement Cr-Al dopé avec du titane est également présentée.
Abstract
Simultaneous deposition of Cr-Al and Cr-Si as diffusion coatings for ferritic steel (Fe-12Cr) substrate have been carried out using the pack cementation method. A computer-assisted thermodynamic study of the equilibrium vapor pressures of volatile halide species formed by the pack components was performed. The simultaneous codeposition of Cr with Al is thermodynamically possible for chloride-activated packs when the activity of Al is about three orders of magnitude lower than the chromium activity ; for Si-Cr codeposition, the activity of Si must be approximately one order of magnitude lower than that for Cr. The experimental tests of the theory agree reasonably with the predictions, and the resulting coatings promise an improvement in resistance to oxidation and corrosion. The simultaneous addition of Ti as an active element to improve oxide-scale adhesion is demonstrated for a Ti-doped Cr-Al coating.