Oxydation et phénomène de peste de l'aluminiure de niobium NbAl 3

Abstract
The niobium aluminide NbAl3 is the major component of the aluminum-base protective coatings on niobium alloys. The oxidation behaviour of this compound has been studied in the temperature range 600-1 400 °C. Above 1 100 °C, the oxidation is diffusion - controlled with formation of two layers : an inner layer of Nb2Al and an outer layer of alumina, NbAl3/Nb 2Al/Al2O3. Below 1100 °C, the oxidation has been studied and is more complex. Below 1 200 °C, NbAl 3 becomes brittle. Besides the oxidation a fissuration of the compound occurs with oxidation of the sides of the cracks. The brittler NbAl 3 is, the faster this fissuration is. These observations give an interpretation of the degradation of this compound, known as « pest ». The oxidation of layers of NbAl3 deposited on niobium by dipping in liquid aluminum has been also studied.

Résumé
L'aluminiure de niobium NbAl3 est le constituant principal des couches protectrices à base d'aluminiures des alliages de niobium. L'oxydation de ce composé a été étudiée dans le domaine de températures 600-1 400 °C. Au-dessus de 1 100 °C, l'oxydation est contrôlée par un mécanisme diffusionnel avec formation de deux couches, une couche interne de Nb2Al, une couche externe d'alumine NbAl3/Nb2Al/Al2O3 . Au-dessous de 1100 °C, le mécanisme d'oxydation est beaucoup plus complexe. En outre, parallèlement à l'oxydation, au-dessous de 1 200 °C, il se produit une fissuration du composé NbAl3 avec oxydation des parois des fissures. Cette fissuration est d'autant plus rapide que le NbAl3 est fragile. L'ensemble des observations permet de donner une explication de la dégradation de ce composé connue sous le nom de Peste. L'oxydation de couches de NbAl3 déposées sur du niobium pur par trempage dans l'aluminium liquide a également été étudiée comme application.