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Deposition, characterization and high-temperature steam oxidation behavior of single-phase Ti$_{2}$AlC-coated Zircaloy-4

Tang, Chongchong 1; Steinbrueck, Martin ORCID iD icon 1; Stueber, Michael 1; Grosse, Mirco 1; Yu, Xiaojuan 2; Ulrich, Sven 1; Seifert, Hans Juergen 1
1 Institut für Angewandte Materialien (IAM), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Funktionelle Grenzflächen (IFG), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract (englisch):

Oxidation of single-phase and dense Ti2AlC coatings with or without a 500 nm TiC diffusion barrier deposited on Zircaloy-4 by annealing of nanoscale multilayer stacks between 800 °C and 1200 °C in high-temperature steam was investigated. Coatings without TiC barrier formed a duplex scale: outer θ-Al2O3 rich layer mixed with TiO2 and inner porous TiO2 layer; correspondingly, a triple-layered scale (θ-Al2O3 + TiO2/θ-Al2O3/TiO2) grew on coatings with barrier at 800 °C. The TiC barrier suppresses the rapid diffusion of Al into the substrate, contributing to improved performance and longer life of Ti2AlC/TiC coatings. However, both coatings demonstrated low protection effect from 1000 °C in steam.


Postprint §
DOI: 10.5445/IR/1000083046
Veröffentlicht am 13.12.2022
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1016/j.corsci.2018.02.035
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Zitationen: 87
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Zitationen: 78
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Angewandte Materialien – Angewandte Werkstoffphysik (IAM-AWP)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsmonat/-jahr 05.2018
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 0010-938X
KITopen-ID: 1000083046
HGF-Programm 34.13.01 (POF III, LK 01) Material f.therm.,mechan.u.Umweltbelast.
Erschienen in Corrosion science
Verlag Elsevier
Band 135
Seiten 87-98
Schlagwörter Alumina; Aluminum coatings; Coatings; Diffusion barriers; Diffusion coatings; Oxidation; Titanium carbide; Titanium dioxide; Zirconium alloys, Duplex scale; High temperature; Nanoscale multilayers; Porous TiO2 layer; Protection effect; Rapid diffusion; Sputtered films; Steam oxidation behavior, High temperature corrosion; 2017-018-018049 2017-018-018050 TFC TFT
Nachgewiesen in Web of Science
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