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Unraveling the synergistic influence of Nb, V, and Ce on corrosion and high temperature performance of austenitic alloys
Indexado
WoS WOS:001484455700002
DOI 10.1016/J.JMRT.2025.04.235
Año 2025
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



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.

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Disciplinas de Investigación



WOS
Metallurgy & Metallurgical Engineering
Materials Science, Multidisciplinary
Scopus
Sin Disciplinas
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Ramirez, J. - Universidad San Sebastián - Chile
2 Zuniga, F. - Universidad de Concepción - Chile
3 Samhitha, S. Shiva - Universidad de Concepción - Chile
Universidad de Chile - Chile
4 Surabhi, Srivathsava - Universidad de Concepción - Chile
5 Rios, A. - Pedag & Technol Univ Colombia - Colombia
6 SANHUEZA-ARAYA, JUAN PABLO Hombre Universidad de Concepción - Chile
7 JARAMILLO-MUNOZ, ANDRES FELIPE Hombre UNIV CORDOBA - Colombia
Universidad de La Frontera - Chile
8 Onate, A. G. - Universidad de Concepción - Chile
9 Melendrez, M. F. - Universidad San Sebastián - Chile
10 Rojas, D. - Universidad de Concepción - Chile

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Financiamiento



Fuente
FONDECYT
ANID-Chile
Department of Materials Engineering; projects FONDEQUIP

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Agradecimientos



Agradecimiento
The authors would like to thank the Department of Materials Engineering; projects FONDEQUIP (EQM 140044 2014-2016) for facili-tating the (MAINI) XPS characterization; FONDECYT No 3200832 and PhD Scholarship 21221394, and FONDECYT Regular 2022 (N o 1221600) supported by ANID-Chile.

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