Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/2176-1523.1156
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

OXIDAÇÃO INTERGRANULAR DE LIGAS DE NÍQUEL EM ALTAS TEMPERATURAS USANDO EBSD

HIGH-TEMPERATURE INTERGRANULAR OXIDATION OF NI-BASED ALLOYS USING EBSD

Trindade, Vicente Braz; Krupp, Ulrich

Downloads: 1
Views: 1052

Resumo

Em geral, ligas a base de níquel exibem uma tendência ao ataque de oxidação preferencialmente ao longo de contornos de grãos da liga durante exposição a atmosferas corrosivas em altas temperaturas. Isto é devido ao maior transporte dos elementos e fácil nucleação em contornos de grão. Ligas de Ni contém elementos com alta afinidade por oxigênio, como o Al e o Ti, os quais são geralmente os responsáveis pela oxidação intergranular. Estudos experimentais de oxidação das ligas de níquel Inconel 718 (UNS N07718) e Inconel 625 (UNS N06625) foram realizados à temperatura de 850 °C usando termogravimetria e microscopia eletrônica de varredura (MEV) em combinação com a técnica de EBSD (difração de elétrons retroespalhados). O efeito da difusão do oxigênio e Cr ao longo de contornos de grãos das ligas foi analisado através da técnica de EBSD. Os resultados suportam a hipótese de que contornos de grãos de elevada fração de sítios de rede coincidentes – CSL (baixos valores de Σ) parecem exibir uma maior resistência ao ataque intergranular quando comparado com contornos de grãos de altos ângulos.

Palavras-chave

Oxidação intergranular, Ligas à base de Ni, Técnica EBSD, Contornos de grãos de baixo ângulo, Difusão em contornos de grão.

Abstract

In general, nickel-base alloys exhibit a tendency to preferred oxidation attack along the alloy grain boundaries during exposure to corrosive atmospheres at high temperatures. This is due to the much faster intergranular transport of the reacting elements in combination with easy nucleation of precipitates. Ni-base superalloys contain elements with a very high oxygen affinity, e.g., Al and Ti, which are often responsible for pronounced intergranular oxidation. Experimental studies on the oxidation behaviour of Ni-base superalloys Inconel 718 (UNS N07718) and Inconel 625 (UNS N06625) were carried out at temperature of 850 °C using thermogravimetry and analytical scanning electron microscopy in combination with EBSD (electron back-scattered diffraction). The effect of oxygen and Cr grain boundary diffusion on the overall oxidation process was analyzed by means EBSD technique. The results supported the assumption that special grain boundaries with a high fraction of coincident lattice sites (low Σ values) seems to exhibit a higher resistance to intergranular attack as compared to random high-angle grain boundaries.

Keywords

Intergranular oxidation, Ni-based alloys, EBSD technique, Special grain boundaries, Grain boundary diffusion

Referências

1 Douglas DL. A critique of internal oxidation in alloys during the post-Wagner era. Oxidation of Metals. 1995;44:81-111.

2 Trindade VB. Corrosão de ligas metálicas em altas temperaturas: high-temperature corrosion of metallic alloys. Vila Velha: Above Publicações; 2014.

3 Trindade VB, Krupp U, Wagenhuber PEG, Christ H-J. Oxidation mechanisms of Cr-Containing steels and Ni-Base alloys at high temperatures - part I: the different role of alloys grain boundaries. Materials and Corrosion. 2005;56:785-790.

4 Randle V. Refined approaches to the use of the coincidence site lattice. JOM. 1998;2:56-59.

5 Watanabe T. Approach to grain boundary design for strong and ductile polycrystals. Res Mechanica. 1984;11:47-84.

6 Lehockey EM, Palumbo G, Lin P, Brennenstuhl AM. On the relationship between grain boundary character distribution and intergranular corrosion. Scripta Materialia. 1997;36:1211-1218.

7 Was GS, Thaveeprungsripon DC, Crawford DC. Grain boundary misorientation effects on creep and cracking in ni-based alloys. JOM. 1998;2:44-49.

8 Trindade VB, Krupp U, Wagenhuber PE-G, Virkar YM, Christ H-J. Studying the role of the alloy-grain-boundary character during oxidation of ni-base alloys by means of the EBSD technique. Materials at High Temperatures. 2005;22:31-36.

9 Lehockey EM, Palumbo G. On the creep behaviour of grain boundary engineered nickel. Materials Science and Engineering A. 1997;237:168-172.

10 Lin P, Palumbo G, Erb U, Aust KT. Influence of grain boundary character distribution on sensitisation and intergranular corrosion of alloy 600. Scripta Metallurgica et Materialia. 1995;33:1387-1392.

5b7ef2c10e88253c75896e53 tmm Articles
Links & Downloads

Tecnol. Metal. Mater. Min.

Share this page
Page Sections