Es wird cin neuer Nickel-Chrom-Molybdiiii-Werkstoff. Nicrofcr 5923 hMo. Lcgicrung 59 (Wcrkstoff-Nr. 2.4605) vorgcstellt, der fiir hiirtestc Korrosionsbcansprucliungcn entwickelt wurde, wic sic in dcr Chemischcn lndustrie und in heutigen Umweltschutzsystcmen auftreten. Dicsc Lcgierung. die im wesentlichen aus 50% Nickel, 23% Chrom und 16% Molybdiin besteht, wird mit den bisher
Aufgrund der Verordnung uber Groafeuerungsanlagen werden in der BR Deutschland derzeit in groBem Umfang Rauchgas-Entschwefelungsanlagen (REA) gebaut. Ahnliches gilt fiir eine Reihe anderer Lhder. Dabei kommen vonviegend nit KalWKalkstein-Aufschlammung arbeitende nasse Waschverfahren zur Anwendung. Maagebend fur die korrosive Beanspruchung der mit den Prozehedien in Beriihrung kommenden Werkstoffe sind die von der Art des Brennstoffs abhangigen Bestandteile der Rauchgase und die Verfahrensfiihrung. Bei pH-Werten bis herab zu weniger als 1, Chloridgehalten bis zu uber 10% Cl-, Temperaturen zwischen etwa 40 und 160°C und ortlichen Feststoffablagerungen muB die werkstoffseitige Auslegung der Anlagen in erster Linie auf hinreichende Bestandigkeit gegenuber Lochfral-und Spaltkorrosion abzielen, wahrend SpannungsriB-und Erosionskorrosion eine geringere Rolle spielen. DemgemaB kommen als metallische Werkstoffe nur Austenite mit Molybdangehalten von mehr als 2% in Frage. Je nach Intensitat der Korrosionsbeanspruchung sind dies u.a. die Cronifere 1925 LCN (1.4539 mod.), 1925 hMo (1.4529) bis herauf zu den hochlegierten Nickelbasis-Werkstoffen Nicrofer 6020 hMo (2.4856) und Nicrofer 5716 hMoW (2.4819), wobei die beiden letztgenannten Werkstoffe Molybdangehake von 9 bzw. 16% aufweisen und an besonders hochbeanspruchten Stellen, wie z.B. am Rohgas-Eintritt Venvendung finden. Auch der Einsatz plattierter Werkstoffe ist in der jiingeren Vergangenheit erprobt worden. Ein besonderes Augenmerk ist den SchweiRverbindungen zu widmen, um diese nicht zu Schwachstellen werden zu lassen.Hieriiber liegen deshalb ausfuhrliche Untersuchungen vor. Es wird sowohl auf Ergebnisse praxisnaher Laborversuche als auch auf Erfahrungen aus bereits arbeitenden Anlagen eingegangen. Die bisher gewonnenen Erkenntnisse fiihren zu der SchluRfolgerung, daa die richtige Verwendung korrosionsbestandiger metallischer Werkstoffe ein entscheidender Beitrag fur hohe Betriebssicherheit und Langlebigkeit von Rauchgas-Entschwefelungsanlagen ist.Forced by environmental legislation installations for flue gas desulfurization (FGD) are presently being built to a large extent in the Federal Republic of Germany as in some other countries. Absorption bylimellimestone slurries is used in most cases for desulfurization. The components of the flue gas as well as the kind of process applied are of primary importance for the corrosive behaviour of the materials of construction. In view of pH values going down below 1 in some cases, chloride contents of occasionally more than 10% CI-, temperatures between 40 and 160°C and local deposits of solids it is the resistance to pitting and crevice corrosion which has to be considered in the first place while stress corrosion cracking and erosion corrosion are of minor importance. Therefore, only austenitic materials with molybdenum contents of more than 2 wt.-% have to be considered. According to the severity of the corrosive media these are predominantly alloys as e.g. Cronifer 1925 LCN (Alloy 904 LN), 1925 hMo (Alloy 904 LM) going up...
Gegenuber CrNiMo-Stahlen zeigen NiCrMo-Basislegierungen eine Besonderheit bei relativ positiven Potentialen. Infolge einer Durchbruchsreaktion, die nicht an die Gegenwart von C1-gebunden ist, losen sich im pH-Bereich 4-9 die Ni-Legierungen stabil und gleichmaBig auf, wohingegen die Stahle keinen Angriff zeigen. Untersucht wurde das Phanomen an den Stahlen 1.4563 (Nicrofer 3127 LC) und 1.4562 (Nicrofer 3127 hMo) sowie Ni-Legierungen 2.4856 (Nicrofer 6020 hMo) und 2.4605 (Nicrofer 5923 hMo) in C1--und SOZk-Losungen im pH-Bereich von 3-10. In der Durchbruchsreaktion losen sich Cr und Mo bwertig, Ni 2wertig auf. Das Durchbruchspotential ist in Clkund SO:--Losungen gleich und wird kaum vom Mo-Gehalt beeinflufit. Die Reaktionsgeschwindigkeit nimmt mit steigendem Mo-Gehalt der Legierung zu.Diese Werkstoffeigenschaft der Ni-Legierungen muB beachtet werden, wenn sie in praktischen, schwach sauren bis schwach alkalischen Medien, die ein hohes Redoxpotential besitzen, eingesetzt werden sollen.Compared to CrNiMo-steels NiCrMo-alloys show a specific property at relatively positive potentials. As a result of breakthrough reaction which is not connected to the presence of Cl--ions Ni-alloys show a stable and uniform dissolution in media with pH-values between 4 and 9, whereas steels were not attacked.This phenomenon was studied for steels 1.4563 (Nicrofer 3127 LC), 1.4562 (Nicrofer 3127 hMo) and Ni-alloys 2.4856 (Nicrofer 6020 hMo) and 2.4605 (Nicrofer 5923 hMo) in Clk-and SO:-solutions in the pH-range of pH = 3-10. In the break-through reaction Cr and Mo dissolve 6-valently and Ni 2-valently. The break-through potential is the same in C1--and SO$--solutions and is hardly influenced by the Mo-content. The reaction rate increases with increasing Mo-content of the alloy. This material property of Ni-alloys has to be considered if they should be used in slightly acid to slightly alkaline media having a high redox potential.
Für den neu entwickelten Chrom‐Basiswerkstoff Nicrofer 3033 (1.4591) wurde die Abtragungsgeschwindigkeit in unbelüfteter p.a. Schwefelsäure im Konzentrationsbereich von 15—80 Massenanteile in % bei Temperaturen von 50—90°C gravimetrisch bestimmt. Daraus resultieren kritische Beständigkeitsgrenzen unter ungünstigen Beanspruchungsbedingungen. Mit steigender Temperatur erfolgt ein sprunghafter Anstieg der Korrosionsgeschwindigkeit um Größenordnungen, Ausdruck des Wechsels vom passiven in den aktiven Zustand. Dieser Übergang in den aktiven Zustand verschiebt sich mit zunehmender Schwefelsäurekonzentration zu niedrigeren Temperaturen. Gegenüber den Referenzwerkstoffen für Schwefelsäurebeanspruchung Nicrofer 4221 (2.4858) und Nicrofer 3620 Nb (2.4660) besitzt Nicrofer 3033 (1.4591) deutliche Vorteile im passiven Zustand. Polarisationsuntersuchungen in bewegten sauerstoffhaltigen und entlüfteten schwefelsauren Lösungen ergeben eine leichtere Passivierbarkeit und einen beständigeren Passivzustand verglichen mit den Referenzwerkstoffen. Das Vorhandensein geringer Mengen an Oxidationsmittel wie Eisen‐III‐sulfat, Salpetersäure und Kaliumdichromat führt zu einer Ausweitung des Beständigkeitsbereiches von Nicrofer 3033 im untersuchten Temperatur‐Konzentrationsfeld. Die dafür erforderlichen Mindestkonzentrationen an Oxidationsmittel wurden ebenfalls durch Bestimmung der Abtragungsgeschwindigkeit von Nicrofer 3033 ermittelt. Polarisationsuntersuchungen sowie Ruhe‐ und Redoxpotentialmessungen dienen zur Aufklärung der Wirkungsweise dieser Oxidationsmittel.
Nickel ist es gelungen, einen knetbaren austenitischen Nickel-Chrom-Stahl zu schaffen, der rd. 7 Masse-% Silizium enthalt. E r ist in hochkonzentrierter Schwefelsaure korrosionsbestandig bis herauf zu 150°C (96%ige H2S04) und bis zu rd. 200°C (98,5%ige H2SO4). Im Unterschied zu anderen fur die Handhabung heil3er hochkonzentrierter HZS04 bisher verwendeten Stahltypen (z. B. 1.4335) kann der neue Stahl kurzzeitige Exkursionen sowohl zu hoheren Temperaturen als auch zu geringeren Saurekonzentrationen ohne die Folge katastrophalen Korrosionsangriffs ertragen. Von siedender hochkonzentrierter Salpetersaure wird er praktisch nicht angegriffen. Im losungsgegliihten Zustand weist der neue Stahl eine ausgezeichnete Duktilitat auf und empfiehlt sich deshalb fur die Herstellung von Plattenwarmetauschern. GemaB den bisherigen Erfahrungen ist er auch ohne EinbuBen in der Korrosionsbestandigkeit schweisbar. Urn eine hinreichende Duktilitat der Schweiherbindung zu erzielen, konnen jedoch besondere MaBnahmen erforderlich werden: SchweiBen mit sehr geringer Warmeeinbringung, nachtragliches Losungsgliihen der geschweiBten Komponenten, oder Konstruktion in walzplattierter Ausfiihrung, wobei der neue 7% Si-Stahl eine korrosionsbestandige Decklage auf einer Unterkonstruktion aus Kohlenstoffstahl ist, letzteres zugleich mit erheblichem Kostenvorteil. SchweiBen mit sehr geringer Warmeeinbringung (2. B. Laser-SchweiBen) 1aBt sich am wirkungsvollsten bei geringen Querschnitten verwirklichen, z. B. fur die Herstellung IangsnahtgeschweiBter Rohre von einigen mm Wanddicke, wahrend die Verwendung walzplattierten Materials fur Konstruktionen groBerer Dimensionen in Erwagung zu ziehen ist. Der neue Werkstoff ist auch als FormguR verfiigbar.By means of a suitable adjustment of chromium and nickel it has been achieved to create a malleable austenitic nickel-chromium steel with about 7 wt.% silicon.This new steel is corrosion resistant in highly concentrated sulfuric acid up to 150 "C (96% HzSO4) or up to about 200°C (98.5% H2S04). In contrast to other steels being used for handling of hot highly concentrated sulfuric acid (e.g. AISI 310L), the new steel is able to withstand short-time excursions as to higher temperatures as to lower acid concentrations without the consequence of catastrophic corrosion. The new steel suffers nearly no attack at all in boiling 100% HN03. Due to its excellent ductility in the solution annealed condition the new steel lends itself to the manufacture of plate-type heat exchangers. According to experience gained hitherto the new 7 % Si steel is weldable without degradation of its corrosion resistance. However, in order to obtain a sufficient ductility of the weldments special measures might be required as e.g. welding with very low heat input, solution annealing of the welded components, or use of roll-clad material where the new 7% silicon steel is present as a corrosion resistant cladding on a load bearing structure of carbon steel, the latter with the advantage of substantial cost savings. Welding with very low hea...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.