ISSN:
0947-5117
Keywords:
Chemistry
;
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:
Observations concerning nitridation of refractory austenitic materials in air and combustion gasesDamage due to nitridation has frequently encountered on radiation tubes of refractory materials used in industrial furnace construction. Nitridation occurs although the material surface is covered with an oxide layer. Investigations on specimens annealed in air for extended periods have shown that nitridation of materials numbers 1.4848 and 1.4840 starts after an annealing duration dependent on temperature and specimen geometry. At 900° C it begins after approx. 25000 hours, at 1000° C after approx. 1000 hours and at 1100° C after approx. only 100 hours, convex surface zones being preferentially affected. Nitrogen adsorption first results in a transformation from M23C6 to M2(C, N). The latter subsequently grows by chromium extraction from the matrix. The M6C-carbide found in these materials, too, and corresponding to the approximate formula (Cr3Ni2Si)C does not undergo structural changes by nitridation although carbon is partially substituted by nitrogen.Nitridation can probably be attributed to repeated cracking and healing of the oxide layer after a critical oxide layer thickness has been exceeded; this critical thickness is estimated to be approximately 20-30 microns.
Notes:
Schäden durch Aufstickung sind wiederholt an Strahlrohren aus hochhitzebeständigen Werkstoffen, die im Industrieofenbau Anwendung finden, beobachtet worden. Die Aufstickung erfolgt, obgleich die Werkstoffoberfläche mit einer Oxidschicht bedeckt ist.Untersuchungen an langzeitig in Luft geglühten Proben aus den Werkstoffen 1.4848 und 1.4840 zeigen, daß Aufstickung nach einer von Temperatur und Probengeometrie abhängigen Glühzeit einsetzt. Sie beginnt bei 900° C nach etwa 25.000 h, bei 1000° C nach etwa 1000 h und bei 1100° C nach bereits etwa 100 h bevorzugt an konvex geformten Oberflächenbereichen. Durch die Stickstoffaufnahme wird zunächst M23C6 in M2(C, N) umgeformt. Im weiteren Verlauf wächst dann M2(C, N) durch Chromentzug der Matrix. Das in diesen Werkstoffen auch auftretende M6C-Carbid der ungefähren Formel (Cr3Ni2Si)C wird durch die Aufstickung strukturell nicht verändert, jedoch wird ein Teil des C durch N substituiert.Ursache der Aufstickung ist wahrscheinlich ein wiederholtes Aufreißen und Ausheilen der Oxidschicht, sobald eine kritische Oxidschichtdicke überschritten wird. Diese kritische Oxidschichtdicke wird zu etwa 20-30 m̈m abgeschätzt.
Additional Material:
14 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/maco.19800310902
