Title

PAPEL DE REVESTIMENTOS DE ÓXIDOS DE TERRAS RARAS EM REDUZIR A DEGRADAÇÃO EM TEMPERATURAS ELEVADAS DE LIGAS FORMADORAS DE DIÓXIDOS DE CROMO

ROLE OF RARE EARTH OXIDE COATINGS IN MITIGATING H.T. DEGRADATION OF CHROMIUM DIOXIDE FORMING ALLOYS

Authorship

Fernandes, Stela Maria Cristina; Ramanathan, Lalgudi

Fernandes, Stela Maria Cristina

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Ramanathan, Lalgudi

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DOI

10.5151/2594-5327-0041

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Abstract

Terras raras (TR) tem sido usados para melhorar a resistência a oxidação em temperatura elevadas de ligas formadoras de óxidos de cromo e alumina. Neste estudo foram determinados a resistência a oxidação de ligas Fe-20Cr revestidos com óxidos de terras raras. Géis de diversas terras raras (La2O3, CeO2, Pr2O3, Nd2O3, Sm2O3, Gd2O3, Dy2O3, Y2O3, Er2O3, and Yb2O3), obtidos por técnica de sol-gel, foram usados para revestir corpos de prova de Fe-20Cr. A resistência a oxidação cíclica da liga aumentou com o raio iônico da TR no revestimento. Foram realizados ensaios de oxidação cíclica prolongadas com a liga Fe-20Cr revestidos com La2O3 and Pr2O3. Nestes ensaios, as amostras foram resfriados a 300° C/s and 1000° C/s dos temperaturas de 900° C, 1000° C e 1100° C. Foi observado que revestimentos de La2O3 são mais eficientes em aumentar a resistência a oxidação cíclica da liga comparado com revestimento de Pr2O3. Neste trabalho discute-se o papel de TR em aumentar o resistência a oxidação das ligas formadoras de dióxido de cromo.

Rare earths (RE) have been used to improve the high temperature oxidation resistance of chromium dioxide and alumina forming alloys. In this study the high temperature oxidation resistance of rare earth (RE) oxide coated Fe20Cr alloy was determined. Oxide gels of a number of rare earths (La2O3, CeO2, Pr2O3, Nd2O3, Sm2O3, Gd2O3, Dy2O3, Y2O3, Er2O3, and Yb2O3), obtained by the sol-gel technique, were used to coat Fe-20Cr specimens. The cyclic oxidation resistance of the alloy increased with increase in ionic radius of the RE in the coating. Extended cyclic oxidation tests were carried out with La2O3 and Pr2O3 coated Fe20Cr alloy. In these tests the specimens were cooled from peak temperatures of 900° C, 1000° C and 1100° C at 300° C/s and 1000° C/s. The La2O3 coatings were more effective in increasing cyclic oxidation resistance compared to Pr2O3 coatings. The role of RE in increasing overall oxidation resistance of chromia forming alloys is discussed.

Keywords

Oxido de terra rara; Revestimentos; Liga ferro-cromo; Oxidação cíclica.

Rare earth oxide; Coating; Iron-chromium alloy; Cyclic oxidation.