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:
Influence of HCl and N2 on high temperature corrosion in atmospheres with low oxygen pressuresThe effects of HCl and N2 on the high temperature corrosion in atmospheres with low oxygen pressures were investigated.Investigations of the alloy Fe-20Cr in He-H2-H2-O-HCl atmospheres at 1173 K under conditions, where no condensed chlorides could be formed, show the simultaneous growth of Cr2O3 and evaporation of CrCl2. The kinetics of the reactions can be described by growth of Cr2O3 according to the parabolic rate law and transport of CrCl2 in the gas flow following a linear rate law.During heating of the samples in He-H2-H2O-HCl condensed chlorides are formed which decrease the adherence of the oxide layers and cause oxide spallation during cooling. This can be avoided either by preoxidation in H2-H2O or heating in dry hydrogen. The porosity of Cr2O3 layers is not enhanced when HCl is added to the gas atmosphere.The oxidation and evaporation is enhanced in N2-H2-H2O-HCl atmospheres compared to He-H2-H2O-HCl atmospheres. The Cr2O3 scales are coarse grained and poros. The enhanced porosity is caused by the nucleation and growth of chromium nitrides in the transient state of oxidation.
Notes:
Der Einfluß von gasförmigem HCl und Stickstoff auf die Hochtemperatur-Korrosion in Atmosphären mit niedrigem Sauerstoffpartialdruck wurde untersucht.Untersuchungen mit der Legierung Fe-20Cr in He-H2-H2O-HCl-Atmosphären bei 1173 K unter Bedingungen, bei denen keine kondensierten Chloride gebildet werden, zeigten, daß gleichzeitig Wachstum von Cr2O3 und Abdampfen von CrCl2 erfolgt. Die Kinetik der Gesamtreaktion läßt sich durch Überlagerung eines parabolischen Zeitgesetzes für das Oxidwachstum mit einem linearen Zeitgesetz für die Abdiffusion des Chlorides in den Gasstrom beschreiben.Beim Aufheizen der Proben in He-H2-H2O-HCl bilden sich kondensierte Chloride, die die Haftung der Oxidschichten beeinträchtigen und Abplatzen beim Abkühlen verursachen. Voroxidation in H2-H2O oder Aufheizen in getrocknetem Wasserstoff verhindern dies. Die Porosität von Cr2O3-Schichten wird durch den Zusatz von HCl zur Gasatmosphäre nicht erhöht.In N2-H2-H2O-HCl-Atmosphären ist die Oxidation und das Abdampfen beschleunigt gegenüber He-H2-H2O-HCl-Atmosphären. Die gebildeten Cr2O3-Schichten sind grobkörnig und porös. Ursache der erhöhten Porosität ist die Keimbildung und das Wachstum von Chromnitriden im Anfangsstadium der Oxidation.
Additional Material:
16 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/maco.19890401104
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