ISSN:
0947-5117
Keywords:
Chemistry
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Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Interrelationship between structure and corrosion behaviour of zirconiumDue to plant failures caused by the break-down of zirconium grade 702 subjected to sulphuric acid the structure and corrosion behaviour of welded and as delivered specimens were tested for various heat treatments. After annealing for 0.5 to 9 hours at temperatures from 650 to 1000 deg centigrade the specimens were cooled down in water, air, or furnace. The corrosion resistance was tested intentionally under extremely critical conditions, i.e. in boiling 65 pct sulphuric acid.It was shown by structure investigations and electron microprobe analysis that the corrosion behaviour of zirconium is strongly influenced by the structure, which in its turn is dependent on the grade of purity and the prehistory of the material. Type, amount, and distribution of residual elements or precipitations caused by them are responsible for the corrosion resistance. This is valid particularly for the element iron.The plant failures mentioned here coincided with the examination results. Measures to improve the chemical resistance of pure zirconium subjected to extremely aggressive media were derived as follows: 1Annealing of the welded and as delivered state for several hours at 750 deg centigrade2If an improvement of the weld meets the demands welding should be conducted in at least two layers. The first layer should be in contact with the aggressive environment3Application of zirconium with a superior grade of purity as well for the base metal as for the filler material.Practicability, economy, and success of the measures mentioned depend on the individual case to a high degree. In this regard practical experiences still have to be gained.
Notes:
Veranlaßt durch Betriebsschäden an Zirkonium 702 in schwefelsauren Medien wurden an ungeschweißtem und an geschweißtem Werkstoff dieses Reinheitsgrades die Gefügebeschaffenheit und das Korrosionsverhalten in den verschiedensten Wärmebehandlungszuständen untersucht. Geglüht wurde verschieden lang (0,5 bis 9 h) bei Temperaturen zwischen 650 und 1000 °C mit anschließender unterschiedlicher Abkühlung (in Wasser, Luft oder im Ofen). Das Korrosions-verhalten wurde unter bewußt an der Grenze der Korrosionsbeständigkeit liegender Beanspruchung - in siedender 65% iger Schwefelsäure - verfolgt.Aus den Gefügeuntersuchungen, die durch Mikrosondenuntersuchungen ergänzt wurden, und den Korrosionsversuchen ging hervor, daß das Korrosionsverhalten des Zirkoniums erheblich von der Gefügebeschaffenheit beeinflußt wird, die ihrerseits vom Reinheitsgrad und Behandlungszustand des Werkstoffes abhängt. Verantwortlich sind die Art, Menge und Verteilung von Begleitelementen - vornehmlich von Eisen - bzw. der durch sie bedingten Ausscheidungen.Die Schäden der Praxis ließen sich damit erklären. Als Maßnahme zur Verbesserung des Korrosionsverhaltens von Reinzirkonium im Grenzfall der chemischen Beanspruchung konnten aus den Untersuchungen abgeleitet werden: (1) ein mehrstündiges Glühen bei 750 °C so wohl des ungeschweißten wei auch des geschweißten Werkstoffes, (2) ein mindestens zweilagiges Schweißen, wenn es genügt, nur das Verhalten des Schweißgutes zu verbessern; dabei muß die erste Schweißlage auf der Seite der kritischen Beanspruchung liegen, (3) Einsatz eines Zirkoniums mit höherem Reinheitsgrad sowohl für den Grundwerkstoff wie auch für den Schweißzusatzwerkstoff. Durchführbarkeit, Wirtschaftlichkeit und Erfolg solcher Maßnahmen hängen selbstverständlich sehr vom Einzelfall ab. Dazu müssen noch praktische Erfahrungen gesammelt werden.
Additional Material:
25 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/maco.19790300503
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