耐熱金属材料上への活性金属酸化物被履

実用耐熱合金,特に高温耐酸化性の優れたNi-20Cr-1SiおよびNi-20Cr-1Si-0.3Ce合金さらにY_2O_3,CeO_2,Al_2O_3およびSiO_2などの活性金属酸化物をSputteringにより約100nm被履したNi-20Cr-1Si合金のBr_2-O_2-Ar雰囲気における高温腐食(腐食温度;1073K,腐食時間;3.6Ks,臭素分圧9kPa,酸素分圧;5kPa,Arを加えて101kPa)を行い,つぎの結果を得た。1.質量変化量(剥離した腐食生成物を除去)はCeO_2-被履Ni-20Cr-1Si〈Al_2O_3-被履Ni-20Cr-1Si〈Y_2O_3-被履Ni-20Cr-1Si=CeO_2-およびAl_2O_3-被履Ni-20Cr-1Si合金では腐食スケールが冷却中で剥離したので質量増加量(剥離した腐食生成物を加算)はY_2O_3-およびSiO_2-被履Ni-20Cr-1Si合金で最も少ないものと考えられる。2.SEM観察よりNi-20Cr-1SiおよびNi-20Cr-1Si-0.3Ce合金上に生成した腐食スケールはおおむね微細な粒状形態を示し,合金粒界三重点上で盛り上がり,その領域でクラックが認められた。このクラック起点として腐食スケールの剥離が冷却過程で生じるのであろう。これらの合金ではスケールの下地でも角錐状のスケールが観察された。このことはスケールの成長がスケール/合金界面でも生じていたことを示唆している。一方,Y_2O_3-およびSiO_2-被履Ni-20Cr-1Si合金表面では腐食スケールの生成も僅かであり,スケールの剥離はほとんど認められなかった。3.合金表面に生成したスケールはいずれの合金でもCr_2O_3が支配的であり,NiOも微量認められた。4.SiO_2-被履Ni-20Cr-1Si合金では高温腐食後合金表面に黒点が点在した。これはEPMAによるX線像観察よりSiO_2であると考えられる。

実用耐熱合金,特に高温耐酸化性の優れたNi-20Cr-1SiおよびNi-20Cr-1Si-0.3Ce合金さらにY_2O_3,CeO_2,Al_2O_3およびSiO_2などの活性金属酸化物をSputteringにより約100nm被履したNi-20Cr-1Si合金のBr_2-O_2-Ar雰囲気における高温腐食(腐食温度;1073K,腐食時間;3.6Ks,臭素分圧9kPa,酸素分圧;5kPa,Arを加えて101kPa)を行い,つぎの結果を得た。1.質量変化量(剥離した腐食生成物を除去)はCeO_2-被履Ni-20Cr-1Si〈Al_2O_3-被履Ni-20Cr-1Si〈Y_2O_3-被履Ni-20Cr-1Si=CeO_2-およびAl_2O_3-被履Ni-20Cr-1Si合金では腐食スケールが冷却中で剥離したので質量増加量(剥離した腐食生成物を加算)はY_2O_3-およびSiO_2-被履Ni-20Cr-1Si合金で最も少ないものと考えられる。2.SEM観察よりNi-20Cr-1SiおよびNi-20Cr-1Si-0.3Ce合金上に生成した腐食スケールはおおむね微細な粒状形態を示し,合金粒界三重点上で盛り上がり,その領域でクラックが認められた。このクラック起点として腐食スケールの剥離が冷却過程で生じるのであろう。これらの合金ではスケールの下地でも角錐状のスケールが観察された。このことはスケールの成長がスケール/合金界面でも生じていたことを示唆している。一方,Y_2O_3-およびSiO_2-被履Ni-20Cr-1Si合金表面では腐食スケールの生成も僅かであり,スケールの剥離はほとんど認められなかった。3.合金表面に生成したスケールはいずれの合金でもCr_2O_3が支配的であり,NiOも微量認められた。4.SiO_2-被履Ni-20Cr-1Si合金では高温腐食後合金表面に黒点が点在した。これはEPMAによるX線像観察よりSiO_2であると考えられる。