Repositorio UFRO · Omeka S

Unraveling the synergistic influence of Nb, V, and Ce on corrosion and high temperature performance of austenitic alloys

Primer Autor	Ramirez, J.
Título	Unraveling the synergistic influence of Nb, V, and Ce on corrosion and high temperature performance of austenitic alloys
Editorial	ELSEVIER
Revista	JOURNAL OF MATERIALS RESEARCH AND TECHNOLOGY-JMR&T
Lenguaje	en
Resumen	The influence of the synergistic effect of the addition of Ce-Nb-V and Ce-V-Nb on the microstructural behavior and oxidation resistance at 800 degrees C to produce new austenitic steels (ASS) was investigated. Thermodynamic modeling (Thermo-Calc) was employed to optimize the composition, and their production was carried out from stainless steel scrap and ferroalloys in the open atmosphere induction melting process to contribute to the circular economy. The morphology, evolution, and mechanisms of the microstructure of the zone affected by oxidation were determined by applying various characterization techniques such as X-ray diffraction, electron spectroscopy, Raman spectroscopy, scanning electron microscopy (XRD, XPS, RAMAN, and SEM) and thermodynamic calculations. The oxidation kinetics indicated that adding Ce-Nb-V synergistically promotes a decrease in the oxidation rate and more adherent oxides. However, in the Ce-V-Nb system, a higher oxidation rate was presented, attributed to a high V content, which reduces the anticorrosive behavior of the alloy. In general, there is a high resistance to oxidation in the ASS produced, which is improved by the formation of oxide layers enhanced by the presence of a stable and complete spinel structure. In this sense, the addition of Ce improves grain refinement, contributes to the formation of Ce-rich inclusions with good oxide anchoring properties, and allows selective segregation in Mo and Cr diffusion, allowing a decrease in intermetallic secondary phases.Se investigó la influencia del efecto sinérgico de la adición de Ce-Nb-V y Ce-V-Nb en el comportamiento microestructural y la resistencia a la oxidación a 800 °C para producir nuevos aceros austeníticos (ASS). Se empleó modelado termodinámico (Thermo-Calc) para optimizar la composición, y su producción se llevó a cabo a partir de chatarra de acero inoxidable y ferroaleaciones en el proceso de fusión por inducción en atmósfera abierta para contribuir a la economía circular. La morfología, evolución y mecanismos de la microestructura de la zona afectada por la oxidación se determinaron aplicando diversas técnicas de caracterización como difracción de rayos X, espectroscopia electrónica, espectroscopia Raman, microscopía electrónica de barrido (XRD, XPS, RAMAN y SEM) y cálculos termodinámicos. La cinética de oxidación indicó que la adición de Ce-Nb-V promueve sinérgicamente una disminución en la velocidad de oxidación y óxidos más adherentes. Sin embargo, en el sistema Ce-V-Nb se observó una mayor tasa de oxidación, atribuida a un alto contenido de V, lo que reduce la resistencia a la corrosión de la aleación. En general, el acero inoxidable austenítico (ASS) producido presenta una alta resistencia a la oxidación, la cual se ve favorecida por la formación de capas de óxido, potenciadas por la presencia de una estructura de espinela estable y completa. En este sentido, la adición de Ce mejora el refinamiento del grano, contribuye a la formación de inclusiones ricas en Ce con buenas propiedades de anclaje de óxido y permite la segregación selectiva en la difusión de Mo y Cr, lo que reduce las fases secundarias intermetálicas.
Tipo de Recurso	artículo original
Description	Austenitic stainless steels Rare earth elements (Ce) Carbon stabilizers (NbV) Heart resistant High temperature corrosion Microstructure evolution
doi	10.1016/j.jmrt.2025.04.235
Formato Recurso	pdf
Palabras Claves	STAINLESS-STEEL MECHANICAL-PROPERTIES OXIDATION MECHANISM PHASE PRECIPITATION INCLUSIONS EVOLUTION BEHAVIOR MICROSTRUCTURE CHEMISTRY
Ubicación del archivo	http://dx.doi.org/10.1016/j.jmrt.2025.04.235
Materias	STAINLESS-STEEL MECHANICAL-PROPERTIES OXIDATION MECHANISM PHASE PRECIPITATION INCLUSIONS EVOLUTION BEHAVIOR MICROSTRUCTURE CHEMISTRY
Disciplinas de la OCDE	Ingeniería de los Materiales Química Inorgánica y Nuclear Ciencias e ingeniería en Estructuras
Versión del recurso (Recomendado-único)	versión publicada
Tipo de ruta	dorada verde
Access Rights	acceso abierto
Derechos de acceso	acceso abierto
Id de Web of Science	WOS:001484455700002
Título de la cita (Recomendado-único)	Unraveling the synergistic influence of Nb, V, and Ce on corrosion and high temperature performance of austenitic alloys
Identificador del recurso (Mandatado-único)	artículo original
Editorial	ELSEVIER
Revista/Libro	JOURNAL OF MATERIALS RESEARCH AND TECHNOLOGY-JMR&T
Categoría WOS	Materials Science, Multidisciplinary Metallurgy & Metallurgical Engineering
Idioma	en
ISSN	2238-7854
Entidad financiadora	Department of Materials Engineering#projects FONDEQUIP#FONDECYT(Comision Nacional de Investigacion Cientifica y Tecnologica (CONICYT)CONICYT FONDECYT)#ANID-Chile#
Referencia del Financiador (Mandatado si es aplicable-repetible)	Department of Materials Engineering projects FONDEQUIP FONDECYT [21221394, 1221600] ANID-Chile [EQM 140044 2014-2016] [3200832]
Formato	pdf