Hochtemperaturkorrosion des Stahls X15CrNiSi25-21 (1.4841) in einer Mischgasatmosphäre – Probenpräparation und Schädigungsmechanismus

Aktivität: Gespräch oder VortragMündliche Präsentation

Teilnehmer

Datum

19 Sept. 2018

Alexander Schmid - Redner

Gregor Karl Mori - Redner

Roland Haubner - Redner

Stefan Hönig - Redner

Der Stahl X15CrNiSi25-21 (1.4841) wurde als möglicher Reaktorwerkstoff, für einen thermischen Crackprozess von anthropogenen Ressourcen unter simulierten Laborbedingungen getestet. Die für die Versuche verwendete Gasatmosphäre entspricht, laut thermodynamischen Berechnungen, den Bedingungen im Reaktor des Crackprozesses und beinhaltet sowohl HCl als auch H2S. Der Prozess und die Laborversuche laufen bei einer Temperatur von 680 °C ab.
Zur Evaluierung des Korrosionsverhaltens wurden metallographische Schliffe der korrodierten Proben angefertigt. Um diese mittels REM/EDX untersuchen zu können, musste die metallographische Präparation unter Ausschluss von Wasser stattfinden, da die leicht wasserlöslichen Metallchloride andernfalls nicht erfasst worden wären.
Es wurde ein schichtförmiger, poröser Aufbau der Korrosionsprodukte nachgewiesen. Die äußerste Schicht waren Sulfide von Chrom. Darunter wurde eine Schicht aus Chromoxid detektiert. Die unterste Schicht enthält Chloride von Chrom und Eisen sowie metallisches Nickel. Nickel wurde in keinem der Korrosionsprodukte gefunden.
Die Laborversuche dauerten zwischen 24 und 240 h. Zur Abschätzung der Langzeit-beständigkeit des Werkstoffes in der Gasatmosphäre, wurde dieser vor den eigentlichen Korrosionsversuchen bis zu 1600 h, bei 680 °C, in inerter Atmosphäre, ausgelagert. Es wurde die Bildung von Cr23C6 und im Weitern von Ϭ-Phase mittels TEM nachgewiesen. Die dadurch verursachte Chromverarmung in der Metallmatrix führte im Vergleich zu nicht ausgelagerten Proben zu leicht erhöhten Korrosionsraten.
19 Sept. 2018

Veranstaltung (Konferenz)

Titel15. Internationale Metallographietagung
Zeitraum19/09/1821/09/18
OrtLeoben
Land/GebietÖsterreich
BekanntheitsgradInternationale Veranstaltung