Oxidation and Hot Corrosion in Na2SO4–10%V2O5of Ni–17Cr–6Al–0.5Y and Ni–16Cr–5.7Al–0.47Y–5Si MCrAly Alloys at 700°C

Abstract

A standard NiCrAlY alloy and a silicon enriched alloy were produced in order to study the effect of the addition of silicon on their oxidation and hot corrosion behaviour. The chemical compositions (wt%) of these alloys were Ni–17Cr–6Al–0.5Y and Ni–16Cr–5.7 Al–0.47Y–5Si. The oxide types formed at 700°C were studied and characterized. An outer layer of NiO developed on the surface of the standard alloy whereas a thin Al2O3 oxide scale occurred on the Si enriched alloy. To simulate the corrosive environment inside a diesel engine, hot corrosion testing was carried out at 700°C on specimens that were plasma-spray coated with a corrosive mixture of Na2SO4–10wt% V2O5. The development of a protective oxide barrier is considerably affected by the corrosive coating, particularly in the silicon enriched alloy. Résumé Deux alliages, Ni–Cr–Al–Y et Ni–Cr–Al–Y–Si, ont été produits afin d'étudier l'effet du silicium sur leur comportement en oxydation et en corrosion à chaud. La composition chimique (% po ids) de ces alliages était Ni–17Cr–6Al–0.5Y et Ni–16Cr–5.7Al–0.47Y–5Si. La nature des oxydes formés à 700°C a été étudiée et caractérisée. Une couche extérieure de NiO se développe sur l'alliage Ni–Cr–Al– Y tandis qu'un mince film d'Al2O3 se forme à la surface de l'alliage enrichi de silicium. Afin de simuler l'environnement corrosif qui prévaut dans un moteur diesel, un essai de corrosion à chaud a été réalisé à 700°C sur des alliages préalablement revêtus par projection plasma d'un mélange corrosive Na2SO4–10% poids V2O5. La formation d'une couche d'oxyde protectrice est considérablement affectée par la présence du revêtement corrosif, particulièrement dans le cas de l'alliage enrichi de silicium.