Recherche du mécanisme d’oxydation d’un alliage Ni-Cr par la vapeur d’eau

Pour une application dans les Reacteurs a Caloporteur Gaz, le comportement en oxydation de l’alliage Ni-22Cr-14W-1Mo a ete etudie a 850 °C sous helium avec des teneurs en vapeur d’eau de 20–80 Pa et en hydrogene de 20–4000 Pa. Il est admis que le pouvoir oxydant du gaz peut influer sur la croissance de l’oxyde de chrome superficiel des materiaux chromino-formeurs. Une etude parametrique par thermogravimetrie a montre que les cinetiques d’oxydation de l’alliage Ni-22Cr-14W-1Mo sont paraboliques sur 250 h. La pression partielle d’oxygene n’a pas d’effet direct sur la constante de vitesse; par contre, la constante depend a la fois de la pression partielle en hydrogene et de la pression partielle en vapeur d’eau. La surface des echantillons, caracterisee apres exposition par microscopie electronique, diffraction des rayons X et analyse dispersive en energie, est couverte d’une couche d’oxyde de chrome associe au manganese. Des analyses plus poussees par photo-electrochimie et spectroscopie de masse d’ions secondaires revelent que cet oxyde pourrait comporter simultanement deux types de defauts cationiques. Une description mecaniste de la croissance de la couche a partir des deux defauts offre une approche qualitative de l’influence couplee des pressions partielles en hydrogene et en vapeur.