Oxidación en vapor de agua a 700 ºC y 750 ºC del acero inoxidable AISI 317 recubierto con aluminio por CVD-FBR

Autores/as

  • José L. Marulanda Universidad Tecnológica de Pereira https://orcid.org/0000-0002-2607-3625
  • Saul I. Castañeda Universidad Complutense de Madrid
  • Aduljay Remolina Universidad Pontificia Bolivariana de Bucaramanga

DOI:

https://doi.org/10.17533/udea.redin.14478

Palabras clave:

aluminio, deposición química de vapor, corrosión a alta temperatura, acero inoxidable, velocidad de oxidación, oxidación en vapor de agua, recubrimiento

Resumen

Se realizó la oxidación del acero inoxidable austenítico AISI 317 recubierto con aluminio por deposición química de vapor en lecho fluidizado, a temperaturas de 700 °C y 750ºC, en un ambiente con 100% vapor de agua, para evaluar su comportamiento. Se realizaron curvas de ganancia de masa y las películas de óxidos se analizaron por medio de SEM y difracción de rayos X, para observar la morfología de los óxidos. Se realizó la simulación termodinámica del proceso de oxidación en vapor de agua de los substratos para conocer las posibles fases sólidas y gaseosas que se podrían formar, en presencia de una ambiente con 100% vapor de agua y una atmosfera de presión. La forma de ataque a 750 ºC es similar a 700 ºC, aunque la velocidad de oxidación es mayor, ya que la difusión de los elementos de aleación y las reacciones de oxidación son más rápidas. Los recubrimientos de aluminio tienen una buena resistencia a la oxidación en vapor de agua, ya que forman una capa superficial de Al2O3, que es compacta y adherente, la cual protege al substrato del ataque corrosivo. 

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Biografía del autor/a

José L. Marulanda, Universidad Tecnológica de Pereira

Profesor. Grupo de Investigación en Materiales Avanzados (GIMAV), Facultad de Ingeniería Mecánica.

Saul I. Castañeda, Universidad Complutense de Madrid

Grupo de Investigación en Ingeniería de Superficies y Materiales Nano Estructurados, Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Ingeniería Química y de Materiales.

Aduljay Remolina, Universidad Pontificia Bolivariana de Bucaramanga

Profesor. Grupo de Investigación GIDETECHMA. Facultad de Ingeniería Mecánica.

Citas

N. Othman, N. Othman, J. Zhang, D.Young. “Effects of Water Vapour on Isothermal Oxidation of Chromia-Forming Alloys in Ar/O2 and Ar/H2 Atmospheres”. Corrosion Science. Vol. 51. 2009. pp. 3039-3049. DOI: https://doi.org/10.1016/j.corsci.2009.08.032

H. Asteman, J. Svensson, L. Johansson. “Oxidation of 310 Steel in H2O/O2 Mixtures at 600ºC: The Effect of Water-vapour-Enhanced Chromium Evaporation”. Corrosion Science Vol. 44. 2002. pp. 2635-2649. DOI: https://doi.org/10.1016/S0010-938X(02)00056-2

S. Castañeda, F. Bolívar, F. Pérez. “Study of Oxyhydroxides Formation on P91 Ferritic Steel and CVD-FBR Coated by Al in Contact With Ar+40%H2O at 650 °C by TG-Mass spectrometry”. Oxidation of metal. Vol. 74. 2010. pp. 61-78. DOI: https://doi.org/10.1007/s11085-010-9200-z

B. Pujilaksono, T. Jonsson, M. Halvarsson, J. Svensson, L. Johansson. “Oxidation of Iron at 400 -600 ºC in Dry and wet O2”. Corrosion Science. Vol. 52. 2010. pp.1560-1569. DOI: https://doi.org/10.1016/j.corsci.2010.01.002

V. Lepingle, G. Louis, D. Allué, B. Lefebvre, B. Vandenberghe. “Steam Oxidation Resistance of New 12%Cr steels: Comparison with Some other Ferritic Steels”. Corrosion Science. Vol. 50. 2008. pp. 1011-1019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.corsci.2007.11.033

J. Marulanda, J. Tristancho, A.Cañas. “Protección Contra la corrosión en Sales Fundidas de un Acero hot rolled, en el Rango de Temperaturas de 400 °C–600 °C, recubierto por rociado Térmico con Acero Inoxidable 312”. DYNA. Vol. 76. Nº. 160. 2009. pp. 229-235.

J. Abella. Láminas delgadas y recubrimientos. Preparación, propiedades y aplicaciones. Ed. Consejo superior de investigaciones científicas CSIC. Madrid, España. 2003. pp. 241-260.

A. Tracton. “Chapter 31”. Coatings Technology Handbook. 3rd. Ed. Taylor & Francis Group. Boca Raton, USA. 2006. pp. 1-24.

S. Tsipas, J. Brossard, P. Hierro, J. Trilleros, L. Sánchez, F. Bolívar, F. Pérez. “Al–Mn CVD-FBR protective coatings for Hot Corrosion application”. Surface & Coatings Technology Vol. 201 2007. pp.4489-4495. DOI: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2006.06.023

L. Sánchez, F. Bolívar, M. Hierro, F. Pérez. “Temperature dependence of the oxide growth on aluminized 9–12%Cr ferritic-martensitic steels exposed to water vapour oxidation”. Thin Solid Films. Vol. 517. 2009. pp. 3292-3298. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tsf.2009.01.031

L. Sánchez, F. Bolívar, M. Hierro, F. Pérez. “Iron Aluminide Coatings on Ferritic Steels by CVD-FBR modified process with Hf”. Intermetallics. Vol. 16. 2008. pp. 1161-1166. DOI: https://doi.org/10.1016/j.intermet.2008.06.004

J. Marulanda. Estudio de la Resistencia a la Oxidación en Vapor de Aceros Inoxidables Austeníticos Recubiertos con aluminio y silicio mediante deposición química de Vapor en lecho Fluidizado. Tesis Doctoral. Universidad Complutense de Madrid. Madrid, España. 2012. pp. 21-52.

Foundation of computational thermodynamics. Thermo-Calc software AB. version S. Stockholm, Sweden. 1995-2003. Available on: http://www.hermocalc.com/media/8136/tcc_usersguide.pdf. Accessed: January 2011.

A. Agüero, R. Muelas, M. Gutiérrez, R. Van Vulpen, S. Osgerby, J. Banks et al. “Cyclic Oxidation and Mechanical Behaviour of Slurry Aluminide Coatings for Steam Turbine Components”. Surface and Coating Technology. Vol. 201. Nº. 14. 2007. pp. 6253-6260. DOI: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2006.11.033

F. Pérez, S. Castañeda. “Study of Oxyhydroxides Formation on P91 Ferritic Steel and Slurry Coated by Al in contact with Ar+80%H2O at 650 °C by TG-Mass Spectrometry”. Surface & Coatings Technology. Vol. 201. 2007. pp. 6239-6246. DOI: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2006.11.029

G. Bamba, Y. Wouters, A. Galerie, G. Borchardt, S. Shimada, O. Heintz, S. Chevalier. “Inverse Growth Transport in Thermal Chromia Scales on Fe–15Cr Steels in Oxygen and in Water vapour and its Effect on Scale Adhesion”. Scripta Materialia. Vol. 57. 2007. pp. 671-674. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2007.06.050

S. Kobayashi, T. Yakou. “Control of Intermetallic Compound Layers at Interface Between Steel and Aluminum by Diffusion-Treatment”. Materials science and engineering A Vol. 338. 2002. pp. 44-53 DOI: https://doi.org/10.1016/S0921-5093(02)00053-9

F. Pérez, M. Hierro, J. Trilleros, M. Carpintero, L. Sánchez, J. Brossard, F. Bolívar. “Iron Aluminide Coatings on Ferritic Steels by CVD-FBR Technology”. Intermetallics. Vol. 14. 2006. pp. 811-817. DOI: https://doi.org/10.1016/j.intermet.2005.12.010

I. Nasution, A. Velasco, H. Kim. “Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition Mechanism of Al2O3 Film from AlCl3 and O2”. Journal of Crystal Growth. Vol. 311. 2009. pp. 429-434. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2008.11.061

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Publicado

2014-02-12

Cómo citar

Marulanda, J. L., Castañeda, S. I., & Remolina, A. (2014). Oxidación en vapor de agua a 700 ºC y 750 ºC del acero inoxidable AISI 317 recubierto con aluminio por CVD-FBR. Revista Facultad De Ingeniería Universidad De Antioquia, 71(71), 191–201. https://doi.org/10.17533/udea.redin.14478

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