Erosion-corrosion of carbon steel and 310 stainless steel at low impact velocities: Effect of erodent particle type

José G. Chacón-Nava, F. Almeraya-Calderón, V.M. Orozco-Carmona, Alberto Martínez-Villafañe, Margaret Stack

Research output: Chapter in Book/Report/Conference proceedingChapter (peer-reviewed)

Abstract

Se estudio el comportamiento de un acero al carbono (1020) y un acero inoxidable tipo 310 expuestos en condiciones de erosion-corrosion a bajas velocidades de impacto. Las partículas erosivas empleadas fueron SiO2 y Al2O3 con tamaños de partícula muy similar (≈ 600 μm) y el ambiente oxidante fue aire. Los experimentos fueron efectuados a dos temperaturas (450 C y 600 C) durante 24 horas y el rango de velocidades de impacto fue de 2.5 m/s a 4.5 m/s. En general, los resultados mostraron que las partículas de SiO2 causaron menos daño que las partículas de Al2O3, aunque las diferencias en el deterioro observado fueron más significantes para el acero al carbono, en particular a la temperatura más alta. Para el acero al carbono a 2.5 m/s, la morfología superficial mostro formación de ondulaciones (ripples) las cuales son típicamente asociadas a un proceso de erosión. Un aumento en la velocidad de impacto de las partículas modifica notoriamente la morfología de impacto, provocando fractura de oxido formado. Para el acero 310 a 2.5 m/s, la morfología de impacto mostro formación de ondulaciones al emplear ambos tipos de partícula. Sin embargo a velocidades de impacto por arriba de 2.5 m/s, las superficies de impacto muestran mayor pulido y áreas de corte, las cuales son menos pronunciadas cuando se usan las partículas de SiO2 en comparación con las partículas de Al2O3. Lo anterior se asocia con la forma de partícula erosiva: en el primer caso ocurre más deformación plástica superficial debido a la redondez de las mismas, mientras que en el segundo caso las partículas son más agudas. Se analiza y discuten posibles razones para explicar el deterioro observado en ambos materiales.
LanguageEnglish
Title of host publicationVIII Latincorr 2012
Number of pages12
Publication statusPublished - 10 Jun 2012
Event8th Latin-American Region Conference on Tribo-Corrosion, VIII Latincorr 2012 - Lima, Peru
Duration: 10 Jul 201213 Jul 2012

Conference

Conference8th Latin-American Region Conference on Tribo-Corrosion, VIII Latincorr 2012
CountryPeru
CityLima
Period10/07/1213/07/12

Fingerprint

Stainless Steel
Carbon steel
Erosion
Stainless steel
Corrosion

Keywords

  • erosion-corrosion
  • erodent particles
  • impact velocity
  • carbon steel

Cite this

Chacón-Nava, J. G., Almeraya-Calderón, F., Orozco-Carmona, V. M., Martínez-Villafañe, A., & Stack, M. (2012). Erosion-corrosion of carbon steel and 310 stainless steel at low impact velocities: Effect of erodent particle type. In VIII Latincorr 2012
Chacón-Nava, José G. ; Almeraya-Calderón, F. ; Orozco-Carmona, V.M. ; Martínez-Villafañe, Alberto ; Stack, Margaret. / Erosion-corrosion of carbon steel and 310 stainless steel at low impact velocities : Effect of erodent particle type. VIII Latincorr 2012. 2012.
@inbook{b1734ccc24594af7af197c8067e489b1,
title = "Erosion-corrosion of carbon steel and 310 stainless steel at low impact velocities: Effect of erodent particle type",
abstract = "Se estudio el comportamiento de un acero al carbono (1020) y un acero inoxidable tipo 310 expuestos en condiciones de erosion-corrosion a bajas velocidades de impacto. Las part{\'i}culas erosivas empleadas fueron SiO2 y Al2O3 con tama{\~n}os de part{\'i}cula muy similar (≈ 600 μm) y el ambiente oxidante fue aire. Los experimentos fueron efectuados a dos temperaturas (450 C y 600 C) durante 24 horas y el rango de velocidades de impacto fue de 2.5 m/s a 4.5 m/s. En general, los resultados mostraron que las part{\'i}culas de SiO2 causaron menos da{\~n}o que las part{\'i}culas de Al2O3, aunque las diferencias en el deterioro observado fueron m{\'a}s significantes para el acero al carbono, en particular a la temperatura m{\'a}s alta. Para el acero al carbono a 2.5 m/s, la morfolog{\'i}a superficial mostro formaci{\'o}n de ondulaciones (ripples) las cuales son t{\'i}picamente asociadas a un proceso de erosi{\'o}n. Un aumento en la velocidad de impacto de las part{\'i}culas modifica notoriamente la morfolog{\'i}a de impacto, provocando fractura de oxido formado. Para el acero 310 a 2.5 m/s, la morfolog{\'i}a de impacto mostro formaci{\'o}n de ondulaciones al emplear ambos tipos de part{\'i}cula. Sin embargo a velocidades de impacto por arriba de 2.5 m/s, las superficies de impacto muestran mayor pulido y {\'a}reas de corte, las cuales son menos pronunciadas cuando se usan las part{\'i}culas de SiO2 en comparaci{\'o}n con las part{\'i}culas de Al2O3. Lo anterior se asocia con la forma de part{\'i}cula erosiva: en el primer caso ocurre m{\'a}s deformaci{\'o}n pl{\'a}stica superficial debido a la redondez de las mismas, mientras que en el segundo caso las part{\'i}culas son m{\'a}s agudas. Se analiza y discuten posibles razones para explicar el deterioro observado en ambos materiales.",
keywords = "erosion-corrosion, erodent particles, impact velocity, carbon steel",
author = "Chac{\'o}n-Nava, {Jos{\'e} G.} and F. Almeraya-Calder{\'o}n and V.M. Orozco-Carmona and Alberto Mart{\'i}nez-Villafa{\~n}e and Margaret Stack",
year = "2012",
month = "6",
day = "10",
language = "English",
booktitle = "VIII Latincorr 2012",

}

Chacón-Nava, JG, Almeraya-Calderón, F, Orozco-Carmona, VM, Martínez-Villafañe, A & Stack, M 2012, Erosion-corrosion of carbon steel and 310 stainless steel at low impact velocities: Effect of erodent particle type. in VIII Latincorr 2012. 8th Latin-American Region Conference on Tribo-Corrosion, VIII Latincorr 2012, Lima, Peru, 10/07/12.

Erosion-corrosion of carbon steel and 310 stainless steel at low impact velocities : Effect of erodent particle type. / Chacón-Nava, José G.; Almeraya-Calderón, F.; Orozco-Carmona, V.M.; Martínez-Villafañe, Alberto; Stack, Margaret.

VIII Latincorr 2012. 2012.

Research output: Chapter in Book/Report/Conference proceedingChapter (peer-reviewed)

TY - CHAP

T1 - Erosion-corrosion of carbon steel and 310 stainless steel at low impact velocities

T2 - Effect of erodent particle type

AU - Chacón-Nava, José G.

AU - Almeraya-Calderón, F.

AU - Orozco-Carmona, V.M.

AU - Martínez-Villafañe, Alberto

AU - Stack, Margaret

PY - 2012/6/10

Y1 - 2012/6/10

N2 - Se estudio el comportamiento de un acero al carbono (1020) y un acero inoxidable tipo 310 expuestos en condiciones de erosion-corrosion a bajas velocidades de impacto. Las partículas erosivas empleadas fueron SiO2 y Al2O3 con tamaños de partícula muy similar (≈ 600 μm) y el ambiente oxidante fue aire. Los experimentos fueron efectuados a dos temperaturas (450 C y 600 C) durante 24 horas y el rango de velocidades de impacto fue de 2.5 m/s a 4.5 m/s. En general, los resultados mostraron que las partículas de SiO2 causaron menos daño que las partículas de Al2O3, aunque las diferencias en el deterioro observado fueron más significantes para el acero al carbono, en particular a la temperatura más alta. Para el acero al carbono a 2.5 m/s, la morfología superficial mostro formación de ondulaciones (ripples) las cuales son típicamente asociadas a un proceso de erosión. Un aumento en la velocidad de impacto de las partículas modifica notoriamente la morfología de impacto, provocando fractura de oxido formado. Para el acero 310 a 2.5 m/s, la morfología de impacto mostro formación de ondulaciones al emplear ambos tipos de partícula. Sin embargo a velocidades de impacto por arriba de 2.5 m/s, las superficies de impacto muestran mayor pulido y áreas de corte, las cuales son menos pronunciadas cuando se usan las partículas de SiO2 en comparación con las partículas de Al2O3. Lo anterior se asocia con la forma de partícula erosiva: en el primer caso ocurre más deformación plástica superficial debido a la redondez de las mismas, mientras que en el segundo caso las partículas son más agudas. Se analiza y discuten posibles razones para explicar el deterioro observado en ambos materiales.

AB - Se estudio el comportamiento de un acero al carbono (1020) y un acero inoxidable tipo 310 expuestos en condiciones de erosion-corrosion a bajas velocidades de impacto. Las partículas erosivas empleadas fueron SiO2 y Al2O3 con tamaños de partícula muy similar (≈ 600 μm) y el ambiente oxidante fue aire. Los experimentos fueron efectuados a dos temperaturas (450 C y 600 C) durante 24 horas y el rango de velocidades de impacto fue de 2.5 m/s a 4.5 m/s. En general, los resultados mostraron que las partículas de SiO2 causaron menos daño que las partículas de Al2O3, aunque las diferencias en el deterioro observado fueron más significantes para el acero al carbono, en particular a la temperatura más alta. Para el acero al carbono a 2.5 m/s, la morfología superficial mostro formación de ondulaciones (ripples) las cuales son típicamente asociadas a un proceso de erosión. Un aumento en la velocidad de impacto de las partículas modifica notoriamente la morfología de impacto, provocando fractura de oxido formado. Para el acero 310 a 2.5 m/s, la morfología de impacto mostro formación de ondulaciones al emplear ambos tipos de partícula. Sin embargo a velocidades de impacto por arriba de 2.5 m/s, las superficies de impacto muestran mayor pulido y áreas de corte, las cuales son menos pronunciadas cuando se usan las partículas de SiO2 en comparación con las partículas de Al2O3. Lo anterior se asocia con la forma de partícula erosiva: en el primer caso ocurre más deformación plástica superficial debido a la redondez de las mismas, mientras que en el segundo caso las partículas son más agudas. Se analiza y discuten posibles razones para explicar el deterioro observado en ambos materiales.

KW - erosion-corrosion

KW - erodent particles

KW - impact velocity

KW - carbon steel

M3 - Chapter (peer-reviewed)

BT - VIII Latincorr 2012

ER -

Chacón-Nava JG, Almeraya-Calderón F, Orozco-Carmona VM, Martínez-Villafañe A, Stack M. Erosion-corrosion of carbon steel and 310 stainless steel at low impact velocities: Effect of erodent particle type. In VIII Latincorr 2012. 2012