The Effect of Hydrogen Irradiation on the Structure and Properties of Cr2O3/Al2O3-Based Detonation Coatings

2026

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/coatings16091007
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

This study investigates the effect of high-temperature hydrogen exposure on the structure and properties of Cr2O3/Al2O3-based detonation coatings deposited on AISI 316L stainless steel. Bilayer and gradient coatings were exposed to hydrogen at 1000 °C for 3, 4, and 5 h and subsequently characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) with energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), surface profilometry, and thermal desorption spectroscopy (TDS). One independent specimen was examined for each combination of coating architecture and hydrogen exposure duration. Therefore, the present study was designed as an exploratory comparative investigation rather than a statistically powered study. The principal α-Al2O3 and Cr2O3 phases remained detectable after all exposure durations, indicating preservation of the main oxide phases. SEM/EDS analysis revealed microcracks, local defects, and heterogeneous surface regions, with more pronounced localized damage in the bilayer coatings. The Ra values of the bilayer coatings were 1.385, 0.833, and 1.207 μm after 3, 4, and 5 h, respectively, whereas the corresponding values for the gradient coatings were 1.049, 1.337, and 1.049 μm. The minimum Ra of 0.833 μm after 4 h in the bilayer coating coincided with SEM/EDS evidence suggesting local coating damage and possible thinning. TDS showed the most intense hydrogen desorption for the gradient coating after 3 h. Overall, the observed results suggest that coating architecture influences surface evolution and hydrogen-retention behavior under the investigated high-temperature hydrogen exposure conditions.