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Zitieren Sie bitte immer diesen URN: urn:nbn:de:kobv:b43-543495

Early material damage in equimolar CrMnFeCoNi in mixed oxidizing/sulfiding hot gas atmosphere

  • The challenges to use more varied fuels at medium and high temperatures above 500 °C need to be addressed by tuning the materials toward a better resistance against increased corrosion. As a first step the corrosion processes need to be better understood, especially in the case of the unavoidable and highly corrosive sulfur-based gases. Herein, oxidation/sulfidation of an equimolar CrMnFeCoNi high-entropy alloy is studied at an early stage after hot gas exposure at 600 °C for 6 h in 0.5% SO2 and 99.5% Ar. The oxidation process is studied by means of X-ray diffraction, scanning and transmission electron microscopy, and supported by thermodynamic calculations. It is found that the sulfur does not enter the bulk material but interacts mainly with the fast-diffusing manganese at grain boundary triple junctions at the alloy surface. Submicrometer scaled Cr–S–O-rich phases close to the grain boundaries complete the sulfur-based phase formation. The grains are covered in different Fe-, Mn-,The challenges to use more varied fuels at medium and high temperatures above 500 °C need to be addressed by tuning the materials toward a better resistance against increased corrosion. As a first step the corrosion processes need to be better understood, especially in the case of the unavoidable and highly corrosive sulfur-based gases. Herein, oxidation/sulfidation of an equimolar CrMnFeCoNi high-entropy alloy is studied at an early stage after hot gas exposure at 600 °C for 6 h in 0.5% SO2 and 99.5% Ar. The oxidation process is studied by means of X-ray diffraction, scanning and transmission electron microscopy, and supported by thermodynamic calculations. It is found that the sulfur does not enter the bulk material but interacts mainly with the fast-diffusing manganese at grain boundary triple junctions at the alloy surface. Submicrometer scaled Cr–S–O-rich phases close to the grain boundaries complete the sulfur-based phase formation. The grains are covered in different Fe-, Mn-, and Cr-based spinels and other oxides.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Anna Maria ManzoniORCiD, Wencke Mohring, René Hesse, Leonardo Agudo JácomeORCiD, C. Stephan-ScherbORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Advanced engineering materials
Jahr der Erstveröffentlichung:2022
Organisationseinheit der BAM:5 Werkstofftechnik
5 Werkstofftechnik / 5.0 Abteilungsleitung und andere
5 Werkstofftechnik / 5.1 Mikrostruktur Design und Degradation
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Herausgeber (Institution):Deutsche Gesellschaft für Materialkunde
Verlag:Wiley-VCH
Verlagsort:Weinheim
Aufsatznummer:2101573
Erste Seite:1
Letzte Seite:8
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Corrosion; High entropy alloy; Sulfiding; Transmission electron microscopy
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
DOI:10.1002/adem.202101573
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-543495
ISSN:1527-2648
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:16.02.2022
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:09.03.2022
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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