Multilayer ZrO2/Cr Coating for Protection of E110 Zirconium Alloy from High-Temperature Oxidation

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Cr coatings with multilayer barrier composed of alternating ZrO2 and Cr layers with an individual thickness of each layer of 50 and 250 nm were prepared onto substrates made from zirconium E110 alloy using magnetron sputtering. The protective multilayer ZrO2/Cr coating on zirconium E110 alloy were studied under high-temperature oxidation in air at a temperature of 1100°C for 10, 20, 30 and 40 min. The lower rate of change in weight gain of samples having ZrO2/Cr barriers was found in comparison with samples coated by chromium during long-term oxidation tests. Diffraction measurements of samples were done under linear heating (50°С/min) in a range of temperature of 25–1250°С and next isothermal treatment for 20 min under high vacuum (10–3 Pa) using the in situ diffraction. It was found that the mutual diffusion of Cr-Zr at the interface between the protective coating having the multilayer barrier composed of alternating ZrO2 and Cr layers and zirconium alloy can be slowed down. This results in the retention of high content of α-Cr phase in the coating and, as a result, in the increase of the duration of the protective state of E110 alloy under the high-temperature oxidation in air.

Sobre autores

D. Sidelev

National Research Tomsk Polytechnic University

Autor responsável pela correspondência
Email: sidelevdv@tpu.ru
Russia, 634050, Tomsk

S. Ruchkin

National Research Tomsk Polytechnic University

Email: sidelevdv@tpu.ru
Russia, 634050, Tomsk

M. Syrtanov

National Research Tomsk Polytechnic University

Email: sidelevdv@tpu.ru
Russia, 634050, Tomsk

A. Pirozhkov

National Research Tomsk Polytechnic University

Email: sidelevdv@tpu.ru
Russia, 634050, Tomsk

P. Maximov

National Research Tomsk Polytechnic University

Email: sidelevdv@tpu.ru
Russia, 634050, Tomsk

Bibliografia

  1. Brachet J.C., Rouesne E., Guilbert T. et al. // Corrosion Sci. 2020. V. 167. P. 108537. https://www.doi.org/10.1016/j.corsci.2020.108537
  2. Krejcí J., Kabatova J., Manoch F. et al. // Nucl. Engineer. Technol. 2020. V. 52. Iss. 3. P. 597. https://www.doi.org/10.1016/j.net.2019.08.015
  3. Park J.H., Kim H.-G., Park J. et al. // Surf. Coat. Technol. 2015. V. 280. P. 256. https://www.doi.org/10.1016/j.surfcoat.2015.09.022
  4. Chen H., Wang X., Zhang R. // Coatings. 2020. V. 10. № 9. P. 808. https://www.doi.org/10.3390/coatings100908085
  5. Tang C., Stueber M., Seifert H.J., Steinbrueck M. // Corrosion Rev. 2017. V. 35. P. 141. https://www.doi.org/10.1515/corrrev-2017-0010
  6. Isaev R.Sh., Safonov D.A., Dzhumaev P.S., Korenevskiy E.L. // Tsvetnye Metally. 2022. V. 10. P. 27. https://www.doi.org/10.17580/tsm.2022.10.04
  7. Yang J., Stegmaier U., Tang C. et al. // J. Nucl. Mater. 2021. V. 547. P. 152806. https://www.doi.org/10.1016/j.jnucmat.2021.152806
  8. Wang Y., Zhou W., Wen Q. et al. // Surf. Coat. Technol. 2018. V. 344. P. 141. https://www.doi.org/10.1016/j.surfcoat.2018.03.016
  9. Brachet J.C., Idarraga-Trujillo I., Le Flem M. et al. // J. Nucl. Mater. 2019. V. 517. P. 268. https://www.doi.org/10.1016/j.jnucmat.2019.02.018
  10. Xu C., Wang X., Zhouet Q. et al. // Mater. Character. 2023. V. 197. № 112701, https://doi.org/10.1016/j.matchar.2023.112701
  11. Wang X., Liao Y., Xu Ch. et al. // J. Al. Comp. 2021. V. 883. P. 160798. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.160798
  12. Wang X., Guan H., Liaoet Y. et al. // Corros. Sci. 2021. V. 187. P. 109494. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2021.109494
  13. Musil J. // RSC Advances. 2015. Iss. 74. P. 60482. https://www.doi.org/10.1039/C5RA09586G
  14. Kuprin A.S., Belous V.A., Voyevodin V.N. et al. // J. Nucl. Mater. 2015. V. 465. P. 400. https://www.doi.org/10.1016/j.jnucmat.2015.06.016
  15. Meng C., Yang L., Wu Y. et al. // J. Nucl. Mater. 2019. V. 515. P. 354. https://www.doi.org/10.1016/j.jnucmat.2019.01.006
  16. Sidelev D.V., Ruchkin S.E., Syrtanov M.S. et al. // Surf. Coat. Technol. 2022. V. 433. P. 128131. https://www.doi.org/10.1016/j.surfcoat.2022.128131
  17. Xiang Y., Liu Ch., Li Zh. et al. // Surf. Coat. Technol. 2022. V. 429. P. 127947. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2021.127947
  18. Sidelev D.V., Syrtanov M.S., Ruchkin S.E. et al. // Coatings. 2021. V. 11. № 2. P. 227. https://www.doi.org/10.3390/coatings11020227
  19. Pechin W.H., Williams D.E., Larsen W.L. // ASM Trans. 1964. V. 57. P. 464.
  20. Kashkarov E.B., Sidelev D.V., Pushilina N.S. et al. // Corrosion Sci. 2022. V. 203. P. 110359. https://www.doi.org/10.1016/j.corsci.2022.110359

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2.

Baixar (373KB)
Metadados
3.

Baixar (74KB)
Metadados
4.

Baixar (80KB)
Metadados
5.

Baixar (689KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Д.В. Сиделев, С.Е. Ручкин, М.С. Сыртанов, А.В. Пирожков, П.Н. Максимов, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».