The effect of boundary lubricants on the friction of cast iron : C. Albertson and G. Wolfram, Lubrication Eng., 25 (12) (1969) 469–474; 3 figs., 6 tables, 5 refs.

Abstract

Preoxidation of Fe-27% Cr-4% Al and similar alloys containing yttrium additions in H2/H2O gas mixtures to develop external Al2O3-rich scales improves considerably the subsequent sulphidation resistance on exposure to gaseous environments of high sulphur and low oxygen activities at high temperatures. However, breakdown of these oxide scales can occur eventually, particularly in the more aggressive environments, following localized transport of sulphur-containing species to the scale/alloy interface. The rate of such transport is determined by the mechanical integrity of the scale and the relative sulphur and oxygen activities in the environment. Sulphur penetration is relatively rapid through cracks in the scale but is much slower through other localized short-circuit diffusion paths. Scale breakdown then results from the progressive development of less-protective sulphide ducts from the alloy/scale interface to the scale/gas interface which provide easy diffusion paths for metal ions to the scale/gas interface, leading to formation and relatively rapid growth of sulphides at the surface.La préoxidation d'alliages Fe-27Cr-4Al contenant ou non de l'yttrium, dans un mélange H2O/H2, afin de former une couche externe riche en alumine améliore considérablement la résistance à une sulfuration ultérieure, dans un environment gazeux de grande activité en soufre et faible activité en oxygène, à haute température. Cependant, il peut éventuellement apparaître une diminution de l'efficacité d cette couche d'oxyde, en particulier dans les milieux les plus agressifs, autorisant un transport localisé d'espèces sulfurantes vers l'interface couche/métal. La vitesse de ce phénomène est liée à l'intégrité de la couche protectrice et aux activités relatives de l'oxygène et du soufre dans la phase gazeuse. En effet, la pénétration du soufre est relativement rapide à travers les fissures de la couche, mais elle est beaucoup plus lente si elle s'effectue par d'autres chemins de diffusion également localisés. La perte d'efficacité de la couche protectrice d'oxydes provient alors du développement progressif de petits canaux de sulfure mmoins protecteurs à partir de l'interface métal/couche vers l'interface couche/gaz. Il en résulte qu'à la faveur de ces chemins plus aisés, les cations métalliques diffusent vers l'interface couche/gaz pour produire des sulfures à la surface, qui croissent relativement rapidement.