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:
Anfangsschritte der Schichtbildung auf Fe 32 Ni 20 Cr und Fe 20 Cr in H2-H2O-H2S-AtmosphärenDer Übergangszustand der gleichzeitigen Oxidation und Sulfidierung wurde an den Legierungen Fe-32 Ni-20 Cr und Fe-20 Cr durch kurzzeitige Auslagerungen bei 700°C in H2-H2O-H2S untersucht. Nach Aufheizen der Proben in reinem, trockenem H2 wurden sie durch Einleiten der oxidierenden und sulfidierenden Atmosphäre für 2, 4 oder 15 min korrodiert. Nach Abschrecken wurde die Korrosionsschicht durch REM, AES, Röntgen- und Elektronenbeugung untersucht. Vier verschiedene Gaszusammensetzungen wurden angewandt: pS2 = 10-12 bar und pO2 = 10-25, 10-26, 10-27 und 10-28 bar, bei diesen Bedingungen ist immer Cr2O3 die thermodynamisch stabile Phase.Nach den Kurzzeitversuchen wurden Oxide und Sulfide auf den Oberflächen festgestellt, Cr2O3 und Cr3S4 waren nebeneinander gewachsen und (Ni, Fe)Cr2S4 hatte sich stellenweise auf der Korrosionsschicht auf Fe-32 Ni-20 Cr gebildet. Der Anteil der Sulfide war bei den niedrigeren pO2 größer. Nach längeren Korrosionszeiten, 120 min, waren alle Sulfide verschwunden. Während des Übergangszustands (transient state) wachsen Oxide und Sulfide gleichzeitig und benachbart, und die Geschwindigkeit ist bestimmt durch den Transport in der Gasphase oder Grenzflächenreaktionen. Nach Übergang zu geschwindigkeitsbestimmender Diffusion verschwinden die Sulfide durch Auflösung in der Legierung und/oder Reaktion mit der Gasatmosphäre. Dies gilt jedoch nur für niedrige pS2, bei denen Fe- und Ni-Sulfide nicht stabil sind.
Notes:
The transient state of simultaneous oxidation and sulfidation of Fe-32 Ni-20 Cr and Fe-20 Cr was studied at 700°C for short time exposures in H2-H2O-H2S. After heating the specimens in pure, dry hydrogen they were corroded by introduction of the oxidizing and sulfidizing atmosphere for 2, 4 or 15 min. After quenching the layer was investigated by SEM, AES, X-ray and electron diffraction. Four different gas compositions were applied: pS2 = 10-12 bar and pO2 = 10-25, 10-26, 10-27, 10-28 bar, all within the thermodynamic stability range of Cr2O3.After the short time exposures oxides and sulfides were present on the surface, Cr2O3 and Cr3S4 had grown side by side and in case of the alloy Fe-32 Ni-20 Cr Fe- and Ni-containing sulfides formed patches on top of the scale. The amount of sulfides was higher for the lower oxygen pressures. After a longer time exposure, 120 min, all sulfides had vanished.Simultaneous formation of oxides and sulfides occurs in the transient state during phase boundary reaction or transport control. Upon transition to diffusion control the sulfides vanish by dissolution into the alloy and reaction with the gas atmosphere. This is valid for low pS2 where no iron and nickel sulfides are stable.
Additional Material:
11 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/maco.19860371103
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