Revêtement plasma de l acier 304L par l alumine pour usage en milieux gazeux agressifs

Abstract

Un procédé de revêtement plasma, récemment développé sur un acier C40E, a été étendu à un acier inoxydable 304L. Ce procédé, alternatif au sablage, consiste en la pré-oxydation contrôlée sous CO2 du substrat pour former de la wüstite Fe1-xO, puis à la mise en œuvre du dépôt d alumine. L excellente accroche du dépôt sur les alliages pré-oxydés été confirmée pour deux types de granulométries d alumine projetée, et une étude cinétique a déterminé les conditions de formation de la wüstite. Les granulométries utilisées conduisent à une microstructure comparable. Néanmoins, la tenue du dépôt, testée dans une centrale énergie-déchets, est catastrophique. A cause de la porosité du revêtement, les gaz agressifs atteignent en effet le substrat dont l oxydation conduit au décollement du revêtement. Le mécanisme d oxydation sous gaz agressifs semble analogue à celui sous CO2 où les décollements de la couche d oxydes se produisent au-delà de très faibles gains de masse (environ 1,15 mg.cm-2).A plasma spraying process, recently developed on C40E steel, has been extended to a 304L stainless steel. This process, alternative to sand blasting, consisted first in the controlled pre-oxidation of alloy substrates under CO2 giving a wüstite phase Fe1-xO. The plasma deposit of an alumina coating on so-treated substrates led to a very good bonding of the alumina layer. The two alumina powders used, with different grain sizes, provided similar coating microstructures, while the kinetic study allowed determining the conditions for the formation of wüstite interlayers. However, the pieces were destroyed when placed in waste-to-energy plants. Indeed, the gases penetrated toward the alloy through the coating porosity, and its consecutive oxidation resulted in a coating buckling. The oxidation mechanism under aggressive gases seems to be close to that under CO2, where it was shown that the breaks inside the oxides layer appear for very small weight gains (around 1.15 mg cm-2).LIMOGES-BU Sciences (870852109) / SudocSudocFranceF