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:
Oxidation von Nickel-und Kobalt-Basislegierungen in Gegenwart von kondensiertem NatriumsulfatDas Korrosionsverhalten bei hohen Temperaturen wurde an einigen Superlegierungen auf Basis von Nickel und Kobalt untersucht, die der Einwirkung eines heißen oxidierenden Mediums ausgesetzt wurden, das mit Natriumsulfatdämpfen übersättigt war. Diese Art der Versuchsführung erscheint repräsentativer für das Verhalten unter Praxisbedingungen als andere Laboratoriumsversuche.Reines Kobalt wird durch die Anwesenheit von kondensiertem Natriumsulfat nicht geschädigt, während die CoW-Legierungen (mit unterschiedlichen Chromgehalten) eine als„acidic fluxing“ bezeichnete Korrosion erleiden. Die kontinuierliche Zufuhr von Natriumsulfat - im Gegensatz zur geringen Menge, die im Falle der auf das Metall aufgetragenen Salzschicht verfügbar ist - führt zu einer Veränderung des Verhaltens vor allem der Legierungen mit erhöhtem Chromgehalt, denn die Cr2O3-Schutzschichten werden durch Reaktionen mit dem Natriumsulfat zerstört. Co25Cr7,5W z. B. ist normalerweise vollkommen beständig, wird jedoch unter den hier verwendeten Bedingungen angegriffen, und das gleiche gilt für die binäre Legierung Co25Cr, die beträchtliche Mengen Schwefel aufnimmt. Zusatz von Aluminium und Mangan scheint dieser Reaktion über eine Stabilisierung der Oxidschicht entgegenzuwirken; dabei ist zu berücksichtigen, daß die Affinität dieser Zusätze zum Schwefel größer ist als die des Chroms.Die binäre Legierung Ni20Cr ist weniger anfällig für beschleunigten Angriff als die Legierung Co25Cr, wahrscheinlich wegen der höheren Stabilität der Oxidschicht. Zusatz von 3 Vol.-% Y2O3 verhindert den Angriff durch Natriumsulfat vollständig, da das Eindringen des Schwefels in die Legierung dann blockiert wird; außerdem wird durch diesen Zusatz die Bildung der Cr2O3-Schutzschicht erleichtert.Unter nicht oxidierenden Bedingungen werden alle hier untersuchten Legierungen ohne Beschleunigung oxidiert; diese Tatsache unterstützt die Ansicht, daß die Kondensation von Natriumsulfat eine Voraussetzung für die Hochtemperaturkorrosion ist.
Notes:
The hot corrosion behaviour of a number of nickel and cobalt-based superalloys has been examined by exposing samples to a high temperature oxidizing environment supersaturated with sodium sulphate vapour. This test seems more able to reproduce typical service behaviour than other laboratory tests.Pure cobalt is unaffected by the presence of the condensed sulphate, whereas CoW and low-chromium, CoCrW alloys undergo acidic fluxing. However, the major change produced by the continuous supply of Na2SO4, as opposed to the limited amount of salt available in the coating test is in the behaviour of the high chromium alloys, when the protective Cr2O3 layers are removed due to the formation of a Na2CrO4 species. Thus, the normally resistant Co25Cr7.5W alloy suffers acidic fluxing. Similarly, the Cr2O3 layer on the binary Co25Cr alloys is rendered ineffective; considerable ingress of sulphur into the alloy occurs. Aluminium and manganese additions seem to reduce this effect slightly by stabilising the protective oxide layer. Both these alloying additions have a higher affinity for sulphur than chromium, and this could be important.Binary Ni20Cr seems less susceptible to accelerated attack than the Co25Cr alloys, presumably due to its greater ability to maintain a protective Cr2O3 layer. However, addition of 3 vol.-% Y2O3 virtually prevents any attack by the Na2SO4, preventing sulphur penetration into the alloy and promoting the formation of a protective Cr2O3 layer.Under non-condensing conditions, all of the alloys tested oxidize in an unaccelerated manner, supporting the view that condensation of sodium sulphate is necessary for hot corrosion.
Additional Material:
11 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/maco.19750260803
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