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:
Transpassive dissolution of nickel-base alloys and stainless steels in oxygen and chloride containing high-temperature waterThe corrosion behaviour of different nickel base alloys and stainless steels (2.4605 [alloy 59; NiCr23Mol6Al], 2.4633 [alloy 602 CA; NiCr25FeAlY], 2.4819 [alloy C-276; NiMol6Crl5W], 2.4856 [alloy 625; NiCr22Mo9Nb], 2.4606 [alloy 686; NiCr20Mu16], 2.4646 [alloy 214; NiCrl6AlFe] and 1.4401 [UNS S 31600; X5CrNiMol7122]) was investigated in oxygen and chloride containing high-temperature water (temperatures up to 600°C; pressures up to 38 MPa; oxygen concentration 0.48 mol/kg; chloride concentrations up to 0. 1 mol/kg). All alloys show a similar corrosion behaviour, depending on temperature. At temperatures below about 150°C, only slight intergranular corrosion was observed. At higher temperatures (between about 150 and 300°C) pitting was detected. Most of the original surface in this temperature range remained unattacked. At higher temperatures, morphology of pitting changed towards shallow pitting and the whole surface is penetrated. The high general corrosion observed in these areas can be attributed to transpassive dissolution of the alloys' protecting chromium oxide layers with following dissolution of the alloy. At supercritical temperatures, corrosion decreased drastically, and only transpassive intergranular corrosion was detected. The observed decrease of ion-induced corrosion phenomena can he attributed to the change of physical and chemical properties of water (solubility of ions). Corrosion in neutral and alkaline solution was significantly less. Both pitting and transpassive dissolution shifted towards higher temperatures or were not detected respectively.
Notes:
Das Korrosionsverhalten verschiedener Nickel-Basis-Legierungen und Edelstähle (2.4605 [alloy 59; NiCr23Mol6Al], 2.4633 [alloy 602 CA; NiCr25FeAlY]; 2.4819 [alloy C-276; NiMol6Crl5W] 2.4856 [alloy 625; NiCr22Mo9Nb], 2.4606 [alloy 686; NiCr20Mol6], 2.4646 [alloy 214; NiCrl6AlFe] und 1.4401 [UNS S 31600; X5CrNiMol7122]) in sauerstoff- und chloridhaltigem Hochdruckwasser (Temperaturen bis 600°C; Drücke bis 38 MPa; Sauerstoff-Konzentration 0,48 mol/kg; Salzsäure-Konzentrationen bis 0,1 mol/kg) wurde untersucht. Dabei zeigte sich, daß alle untersuchten Legierungen ähnliche Korrosionseigenschaften aufweisen. Unterhalb ca. 150°C trat nur eine leichte interkristalline Korrosion auf. Bei Temperaturen zwischen ca. 150°C und ca. 300°C wurde bei allen Werkstoffen Lochfraß in einer ansonsten unangegriffenen Oberfläche beobachtet. Zu höheren Temperaturen hin änderte sich die Morphologie der Löcher von tiefen Formen zu Mulden, die die gesamte Oberfläche überzogen. Gleichzeitig fand in diesen Temperaturbereichen hoher Flächenabtrag statt. Hier kam es zu transpassiver Auflösung der schützenden Oxidschicht mit nachfolgender Auflösung der Legierung. Die Korrosion aller untersuchten Legierungen bei erhöhten unterkritischen Temperaturen kann somit durch das Verhalten des chromreichen Oxidfilms gegenüber der sauren korrosiven Lösung erklärt werden. Mit Übergang zu überkritischen Temperaturen nahm die Flächenkorrosion stark ab; die Korrosion wird hier durch die sich ändernden physikalischen und chemischen Eigenschaften des Wassers (hauptsächlich der verminderten Löslichkeit von lonen) bestimmt. In diesen Bereichen wurde nur noch transpassive interkristalline Korrosion beobachtet.Die Korrosion in neutralen und alkalischen Lösungen ist bei ansonsten gleichen Bedingungen wesentlich geringer. Sowohl Lochfraß als auch transpassive Auflösung konnten erst bei höheren Temperaturen bzw. gar nicht beobachtet werden.
Additional Material:
7 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/maco.19970481204
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