ISSN:
0947-5117
Keywords:
Chemistry
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Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Influence of a mechanical treatment on the oxidation behaviour of ZrNb 3 Sn 1 alloy in oxygenIt has been found by means of gravimetric, microscopic, screen electron microscopic and x-ray diffraction investigations that the corrosion resistance of a Zr-Nb 3-Sn 1 alloy in oxygen (po2 = 3.3 × 104 Pa) between 400 and 460° C increases with increasing extent of cold rolling between 10 and 50%. Initially, the oxidation obeys a parabolic rate law with an activation energy the value of which becomes larger with increasing cold forming. After a critical thickness of the oxide layer is reached a transfer to a linear rate law occurs. The time of this transition becomes larger with increasing cold forming. Form the three processes which are responsible to the oxide layer growth mainly the diffusion of oxygen through the oxide layer via oxygen ion vacancies is the rate-determining step. In the later period of oxidation, however, a diffusion via grain boundaries must also be considered. The manner of the oxide growth is decisively determined by the cold forming regarding to a preferred orientation of the α-Zr grains in the alloy and to an epitaxial formation of oxide nucleus and of oxide crystals in the later period of oxidation.
Notes:
Mittels gravimetrischer, lichtmikroskopischer, rasterelektronenmikroskopischer und röntgendiffraktometrischer Untersuchungen wurde unmittelbar bestätigt, daß sich die Oxidationsbeständigkeit der Zr-Nb 3-Sn 1-Legierung im Sauerstoff (po2 = 3,33 × 104 Pa) bei Temperaturen zwischen 400 und 460 °C mit zunehmender Kaltverformung (zwischen 10 und 50% Kaltverformungsgrad) erhöht. Die Oxidation folgt zuerst einem parabolischen Zeitgesetz mit einer Aktivierungsenergie, deren Wert mit steigender Kaltverformung zunimmt. Nach Erreichen einer kritischen Schichtdicke wird ein Übergang zu einem linearen Zeitgesetz beobachtet. Die Übergangszeit ihrerseits nimmt mit steigender Kaltverformung zu. Obwohl während des Aufbaus des Zunders drei miteinander verknüpfte Vorgänge erfolgen, stellt die Diffusion von Sauerstoff durch die Oxidschicht über Sauerstoffionen-Leerstellen und längs von Kanten und Korngrenzen den reaktionsbestimmenden Schritt dar. Die Kaltverformung bestimmt die Art des Wachstums des Zirkonoxids, zunächst durch eine bevorzugte Orientierung der α-Zr-Körner in der Legierung und danach durch eine epitaktische Ausbildung der Oxidkeime und der Oxidkristallite im weiteren Verlauf der Oxidation.
Additional Material:
7 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/maco.19780290405
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