Comparison of the oxidation behaviour of two dense hot isostatically pressed tantalum carbide (TaC and Ta 2C) Materials

Isothermal oxidation of dense HIPed tantalum carbide materials TaC and Ta 2C, has been performed in flowing oxygen between 750 and 850 °C. The behaviour of the two carbides: i.e. TaC (NaCl type structure) and Ta 2C (hexagonal type), is characterized by the growth of a non-protective oxide scale which, on square section samples, forms a maltese cross. X-Ray diffraction analysis has only shown the formation of tantalum hemipentoxide βTa 2O 5. The oxidation of TaC proceeds by an interfacial reaction process. For Ta 2C, the mechanism could be more complex due to the presence of an intermediate oxycarbide layer TaC x O y which has been detected at the Ta 2C-Ta 2O 5 interface. Indeed, in this case, it is not possible to exclude a diffusion limiting process through this oxynitride sublayer of constant thickness with time. Le comportement à l'oxydation dans l'oxygène de deux carbures de tantale denses TaC et Ta 2C a étéétudié entre 750 et 850 °C. Dans les deux cas, la couche d'hémipentoxyde de tantale βTa 2O 5 s'ouvre progressivement au niveau des arêtes, sous l'effet des contraintes de croissance, en formant une croix de malte. II en résulte que l'oxyde n'est pas protecteur. Concernant TaC, le mécanisme propose fait intervenir un regime de réaction à l'interface carbure-oxyde. Dans le cas de Ta 2C, le mécanisme est certainement plus complexe, ceci en relation avec la formation d'une couche intermédiaire d'oxycarbure TaC x O y située á l'interface Ta 2C-Ta 2O 5. Dans ce cas, il n'est pas possible d'exclure un processus diffusionnel limitant á travers cette sous-couche d'oxynitrure d'épaisseur constante avec le temps.