Molybdenum Texture Effect on High Temperature Oxidation Resistance of Cr/Mo-Coated Zr–1Nb Alloy

A. V. Abdulmenova; Абдульменова А. В.; M. S. Syrtanov; Сыртанов М. С.; E. B. Kashkarov; Кашкаров Е. Б.; D. V. Sidelev; Сиделев Д. В.

doi:10.31857/S102809602306002X

Влияние текстуры молибдена на стойкость к высокотемпературному окислению сплава Zr–1Nb с покрытием Cr/Mo

Авторы: Абдульменова А.В.¹, Сыртанов М.С.¹, Кашкаров Е.Б.¹, Сиделев Д.В.¹
Учреждения:
1. Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Выпуск: № 6 (2023)
Страницы: 39-44
Раздел: Статьи
URL: https://journal-vniispk.ru/1028-0960/article/view/137766
DOI: https://doi.org/10.31857/S102809602306002X
EDN: https://elibrary.ru/DHMMDZ
ID: 137766

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Исследовано влияние кристаллической структуры подслоя Mo на стойкость циркониевого сплава Zr–1Nb с покрытием Cr/Mo к высокотемпературному окислению на воздухе. Методом магнетронного распыления были нанесены покрытия трех видов: однослойное Cr покрытие толщиной 8 мкм, двухслойные покрытия с подслоем из Mo (3 мкм) различной текстуры и внешним защитным слоем из Cr (8 мкм). Различную текстуру пленок молибдена формировали путем изменения конфигурации системы магнетронного распыления. Образцы с покрытиями окисляли в атмосферной печи при 1100°C в течение 15, 30, 45 и 60 мин. Результаты рентгеновской дифракции и растровой электронной микроскопии показали, что применение подслоя Mo ограничивает взаимную диффузию системы Cr–Zr. Диффузия Mo приводит к образованию междиффузионных слоев Cr–Mo и Mo–Zr. Более быстрая диффузия наблюдается на границе раздела Cr–Mo. Толщина остаточного слоя Cr в двухслойных покрытиях больше, чем в однослойном при аналогичных условиях окисления.

Ключевые слова

циркониевый сплав, магнетронное распыление, защитное покрытие, барьерный подслой, высокотемпературное окисление, хром, молибден, рентгеновская дифракция.

Список литературы

Terrani K.A. // J. Nucl. Mater. 2018. V. 501. P. 13. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2017.12.043
Bragg-Sitton S. // Nucl. News. 2014. V. 57. № 3. P. 83.
Bischoff J., Delafoy C., Vauglin C., Barberis P., Roubeyrie C., Perche D., Duthoo D., Schuster F., Brachet J.C., Schweitzer E.W., Nimishakavi K. // Nucl. Engin. Technol. 2018. V. 50. P. 223. https://doi.org/10.1016/j.net.2017.12.004
Khatkhatay F., Jiao L., Jian J., Zhang W., Jiao Z., Gan J., Zhang H., Zhang X., Wang H. // J. Nucl. Mater. 2014. V. 451. Iss. 1–3. P. 346. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2014.04.010
Li W., Wang Z., Shuai J., Xu B., Wang A., Ke P. // Ceram. Intern. 2019. V. 45. Iss. 11. P. 13912. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.04.089
Tang C., Stueber M., Seifert H.J., Steinbrueck M. // Corrosion Rev. 2017. V. 35. Iss. 3. P. 141. https://doi.org/10.1515/corrrev-2017-0010
Tallman D., Anasori B., Barsoum M.A. // Mater. Res. Lett. 2013. V. 1. Iss. 3. P. 115. https://doi.org/10.1080/21663831.2013.806364
Park D.J., Kim H.G., Jung Y., Park J.H., Yang J.H., Koo Y.H. // J. Nucl. Mater. 2016. V. 482. P. 75. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2016.10.021
Brachet J.C., Le Saux M., Le Flem M., Urvoy S., Rouesne E., Guilbert T., Cobac C., Lahogue F., Rousselot J., Tupin M., Billaud P., Hossepied C., Schuster F., Lomello F., Billard A., Velisa G., Monsifrot E., Bischoff J., Ambard A. // Proc. TopFuel. 2015. P. 1.
Yang J., Steinbrück M., Tang C., Große M., Liu J., Zhang J., Yun D., Wang S. // J. Alloys Compd. 2022. V. 895. P. 162450. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.162450
Chen H., Wang X., Zhang R. // Coatings. 2020. V. 10 P. 808. https://doi.org/10.3390/coatings10090808
Jiang J., Du M., Pan Z., Yuan M., Ma X., Wang B. // Mater. Design. 2021. V. 212. № 110168. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2021.110168
Wang X., Liao Y., Xu C., Guan H., Zhu M., Gao C., Jin X., Pang P., Du J., Liao B., Xue W. // J. Alloys Compd. 2021. V. 883. № 160798. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.160798
Krejčí J., Ševeček M., Kabátová J., Manoch F., Kočí J., Cvrček L., Málek J., Krum S., Šutta P., Bublíková P., Halodová P., Namburi H.K. // Proc. TopFuel. 2018. P. 1.
Kashkarov E., Afornu B., Sidelev D., Krinitcyn M., Gouws V., Lider A. // Coatings. 2021. V. 11. № 5. P. 1. https://doi.org/10.3390/coatings11050557
Wei T., Zhang R., Yang H., Liu H., Qiu S., Wang Y., Du P., He K., Hu X., Dong C. // Corros. Sci. 2019. V. 158. № 108077. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2019.06.029
Syrtanov M.S., Kashkarov E.B., Abdulmenova A.V., Sidelev D.V. // Surf. Coat. Technol. 2022. V. 439. № 128459. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2022.128459
Yeom H., Maier B., Johnson G., Dabney T., Walters J., Sridharan K. // J. Nucl. Mater. 2018. V. 507. P. 306. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2018.05.014
Sidelev D.V., Kashkarov E.B., Syrtanov M.S., Krivo- bokov V.P. // Surf. Coat. Technol. 2019. V. 369. P. 69. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2019.04.057
Stylianou R., Stylianoua R., Tkadletza M., Schalka N., Penoyb M., Czettlc C., Mitterera C. // Surf. Coat. Technol. 2019. V. 359. P. 314. http://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2018.12.095