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High-Temperature Corrosion of High- and Medium-Entropy Alloys CrMnFeCoNi and CrCoNi Exposed to a Multi-Oxidant Atmosphere H2O–O2–SO2

  • AbstractThe high-temperature corrosion behaviors of the equimolar CrCoNi medium-entropy alloy and CrMnFeCoNi high-entropy alloy were studied in a gas atmosphere consisting of a volumetric mixture of 10% H2O, 2% O2, 0.5% SO2, and 87.5% Ar at 800 °C for up to 96 h. Both alloys were initially single-phase fcc with a mean grain size of ~ 50 μm and a homogeneous chemical composition. The oxide layer thickness of CrMnFeCoNi increased linearly with exposure time while it remained constant at ~ 1 μm for CrCoNi. A Cr2O3 layer and minor amounts of (Co,Ni)Cr2O4 developed on the latter while three oxide layers were detected on the former, i.e., a thin and continuous chromium rich oxide layer at the oxide/alloy interface, a dense (Mn,Cr)3O4 layer in the center and a thick and porous layer of Mn3O4 and MnSO4 at the gas/oxide interface. Additionally, a few metal sulfides were observed in the CrMnFeCoNi matrix. These results were found to be in reasonable agreement with thermodynamic calculations.

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Autor*innen:W. Mohring, Stephanos Karafiludis, Anna M. ManzoniORCiD, G. Laplanche, M. Schneider, C. Stephan-Scherb
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):High Entropy Alloys & Materials
Jahr der Erstveröffentlichung:2024
Organisationseinheit der BAM:5 Werkstofftechnik
5 Werkstofftechnik / 5.1 Mikrostruktur Design und Degradation
6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.3 Strukturanalytik
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Springer Science and Business Media LLC
Erste Seite:1
Letzte Seite:17
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:CrMnFeCoNi; corrosion; high entropy alloys; oxidation; scanning electron microscopy; sulfidation
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Degradation von Werkstoffen
DOI:10.1007/s44210-023-00026-8
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-594189
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:25.01.2024
Referierte Publikation:Nein
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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