Metal coating induced surface phase transition in stainless steel Influence on the corrosion resistance

 

Transition de phase superficielle induite par revêtement métallique dans l'acier inoxydable. Influence sur la résistance a la corrosion

 

N. Boutarek1*, D. Saidi2, D. Hendel1, A. Kimouche1, D. Bouslimane2

1Université des Sciences et Technologie Houari Boumediene, Faculté de Génie Mécanique et Génie des Procédés, Laboratoire des Sciences et Génie des Matériaux, BP 32 El Alia, 16111 Bab Ezzouar, Alger, Algérie.

2Centre de Recherche Nucléaire de Draria, Division des Matériaux et Combustibles Nucléaire,BP 43 Draria,  Alger,  Algérie

* Corresponding author. E-mail : nboutarek@yahoo.fr

Received: 30 September 2006; revised version accepted: 17 December 2006

 

Abstract

     The purpose of this study is the investigation of the electrochemical behaviour of a 304 stainless steel which has been coated with a metallic layer. Metallic Molybdenum-Cobalt coatings have been synthesized by electroplating followed by a solid state diffusion treatment. The effect of this treatment on the stability of the reaction zone which is modified chemically and structurally has been investigated by scanning electron microscopy coupled to EDX microprobe analysis as well as X-ray diffraction in order to determine the phases present as well as their composition. A modification of the crystalline structure at the surface of the 304 stainless steel sample has been observed which is induced by a compositional change in the reaction zone. The diffusion of Molybdenum transforms the austenitic structure (?) of the steel into a ferritic (a) one.

     Additionally, this phase change allows the occurrence of interesting corrosion phenomena. A net improvement of the corrosion resistance has been observed. This improvement is clearly related to the observed structural transformation.

 

Keywords: Electroplating; Stainless steel; Corrosion; Protective coating; Phase transition.

 

Résumé

     L'objectif de cette étude est de fournir une connaissance sur le comportement électrochimique de l'acier inoxydable 304 revêtu d'un dépôt métallique. Elle comporte l'élaboration d'une couche métallique Mo-Co obtenue par voie électrolytique, suivie d'un traitement de diffusion à l'état solide. On montre par observation au microscope électronique à balayage couplée à l'analyse de la composition des phases en présence (EDX), ainsi que par diffraction des RX, les effets de ce traitement sur la stabilité de la zone modifiée chimiquement et structuralement.

     Parmi les nombreux résultats obtenus, on distingue une modification de la structure cristalline induite par un changement de la composition chimique de la zone superficielle de l'acier inoxydable 304. La diffusion du molybdène a pour effet de transformer la structure austénitique (?) de l'acier en une structure ferritique (a). Par ailleurs, ce changement de phase a permis de mettre en relief d'intéressants comportements vis à vis de la corrosion. Une amélioration nette de la résistance à la corrosion par piqûres en relation avec les transformations structurales, a été mise en évidence.

 

Mots clés : Dépôts électrolytiques ; Aciers inoxydables ; Corrosion ; Revêtements protecteurs ; Transition de phase.

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