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2015 | OriginalPaper | Buchkapitel

5. Hochtemperaturkorrosion

verfasst von : Ralf Bürgel, Hans Jürgen Maier, Thomas Niendorf

Erschienen in: Handbuch Hochtemperatur-Werkstofftechnik

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

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Zusammenfassung

Unter Hochtemperaturkorrosion versteht man alle Formen der Reaktion eines Werkstoffes mit seiner Umgebungsatmosphäre bei erhöhten Temperaturen, bei denen wässrige Elektrolytmedien nicht vorhanden sind. Hochtemperaturkorrosion steht damit in Abgrenzung zur Nasskorrosion oder wässrigen Korrosion. Tabelle 5.1 gibt eine Übersicht über die Grundarten der Hochtemperaturkorrosion und deren Erscheinungsformen.
Die vier genannten Grundtypen können in Kombination und Wechselwirkung miteinander auftreten. Dabei entstehen besondere Angriffsformen, die mit eigenen Begriffen belegt werden, wie beispielsweise die Heißgaskorrosion.
Als Deckschicht (scale) wird ein durch Reaktion mit Bestandteilen der Atmosphäre gebildetes Korrosionsprodukt bezeichnet, welches weitgehend geschlossen die metallische Oberfläche abdeckt. In den allermeisten Fällen handelt es sich dabei um eine Oxiddeckschicht. Die gleiche Definition gilt für eine Passivschicht bei der wässrigen Korrosion. Man spricht bei der Deckschicht auch von einer Schutzschicht (protective scale), wenn sie die weitere Korrosion bremst. Dieser Begriff wird ebenfalls häufig für Beschichtungen (coatings) benutzt, d. h. Überzüge, die nach ausgewählten Verfahren aufgebracht werden, um die Oberflächeneigenschaften eines Bauteils gezielt zu verändern.

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Fußnoten
1
Die Gl. 5.5 gilt für \(p_{\mathrm{O}_{2}}\) in der Einheit bar. Strenggenommen müsste man jedoch \(p_{\mathrm{O}_{2}}\) durch \(p_{\mathrm{O}_{2}}/p_{\mathrm{O}_{2}}\) (Standardzustand) ersetzen. Da \(p_{\mathrm{O}_{2}}(\mathrm{Standardzustand})=1\) bar ist, wird dies bei Gl. 5.5 und in ähnlichen Gleichungen jedoch weggelassen.
 
Literatur
1.
Zurück zum Zitat T. Rosenquist: Thermochemical Data for Metallurgists. Tapir Forlag (1970) T. Rosenquist: Thermochemical Data for Metallurgists. Tapir Forlag (1970)
2.
Zurück zum Zitat J.L. Smialek, G.M. Meier: High-Temperature Oxidation. In: C.T. Sims, N.S. Stoloff, W.C. Hagel (Hrsg.) Superalloys II, S. 293–326. Wiley, New York (1987) J.L. Smialek, G.M. Meier: High-Temperature Oxidation. In: C.T. Sims, N.S. Stoloff, W.C. Hagel (Hrsg.) Superalloys II, S. 293–326. Wiley, New York (1987)
3.
Zurück zum Zitat H. Hindam, D.P. Whittle: Microstructure, adhesion and growth kinetics of protective scales on metals and alloys. Oxid. Met. 18, 245–284 (1982) CrossRef H. Hindam, D.P. Whittle: Microstructure, adhesion and growth kinetics of protective scales on metals and alloys. Oxid. Met. 18, 245–284 (1982) CrossRef
4.
Zurück zum Zitat C. Wagner: Formation of composite scales consisting of oxides of different metals. J. Electrochem. Soc. 103, 627 (1956) CrossRef C. Wagner: Formation of composite scales consisting of oxides of different metals. J. Electrochem. Soc. 103, 627 (1956) CrossRef
5.
Zurück zum Zitat G.R. Wallwork, A.Z. Hed: Some limiting factors in the use of alloys at high temperatures. Oxid. Met. 3, 171–184 (1971) CrossRef G.R. Wallwork, A.Z. Hed: Some limiting factors in the use of alloys at high temperatures. Oxid. Met. 3, 171–184 (1971) CrossRef
6.
Zurück zum Zitat E. Scheil, E.H. Schulz: Hitzebeständige Chrom-Aluminium-Stähle. Arch. Eisenhüttenwes. 6, 155–160 (1932) E. Scheil, E.H. Schulz: Hitzebeständige Chrom-Aluminium-Stähle. Arch. Eisenhüttenwes. 6, 155–160 (1932)
7.
Zurück zum Zitat P. Tomaszewicz, G.R. Wallwork: Iron-Aluminium Alloys: A review of their oxidation behaviour. Rev. High Temp. Mater. 4, 75–105 (1978) P. Tomaszewicz, G.R. Wallwork: Iron-Aluminium Alloys: A review of their oxidation behaviour. Rev. High Temp. Mater. 4, 75–105 (1978)
8.
Zurück zum Zitat E. Lang (Hrsg.): The Role of Active Elements in the Oxidation Behaviour of High Temperature Metals and Alloys. Elsevier, London (1989) E. Lang (Hrsg.): The Role of Active Elements in the Oxidation Behaviour of High Temperature Metals and Alloys. Elsevier, London (1989)
9.
Zurück zum Zitat H. Hindam, D.P. Whittle: Microstructure, adhesion and growth kinetics of protective scales on metals and alloys. Oxid. Met. 18, 245–284 (1982) CrossRef H. Hindam, D.P. Whittle: Microstructure, adhesion and growth kinetics of protective scales on metals and alloys. Oxid. Met. 18, 245–284 (1982) CrossRef
10.
Zurück zum Zitat A.M. Huntz: Effect of active elements on the oxidation behaviour of Al\({}_{2}\)O\({}_{3}\)-formers. In: E. Lang (Hrsg.) The Role of Active Elements in the Oxidation Behaviour of High Temperature Metals and Alloys, S. 81–109. Elsevier, London (1989) CrossRef A.M. Huntz: Effect of active elements on the oxidation behaviour of Al\({}_{2}\)O\({}_{3}\)-formers. In: E. Lang (Hrsg.) The Role of Active Elements in the Oxidation Behaviour of High Temperature Metals and Alloys, S. 81–109. Elsevier, London (1989) CrossRef
11.
Zurück zum Zitat M. Steinhorst, H.J. Grabke: Untersuchungen zum Mechanismus des Korngrenzenzerfalls von NbAl\({}_{\mathrm{3}}\) bei mittleren Temperaturen in oxidierenden Atmosphären („Pest“). Z. Metallkd. 81, 732–738 (1990) M. Steinhorst, H.J. Grabke: Untersuchungen zum Mechanismus des Korngrenzenzerfalls von NbAl\({}_{\mathrm{3}}\) bei mittleren Temperaturen in oxidierenden Atmosphären („Pest“). Z. Metallkd. 81, 732–738 (1990)
12.
Zurück zum Zitat J.J. Falco, M. Levy: Alleviation of the silicide pest in a coating for the protection of refractory metals against high-temperature oxidation. J. Less-Common Met. 20, 291–297 (1970) CrossRef J.J. Falco, M. Levy: Alleviation of the silicide pest in a coating for the protection of refractory metals against high-temperature oxidation. J. Less-Common Met. 20, 291–297 (1970) CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Verein Deutscher Eisenhüttenleute (Hrsg.): Stahl-Eisen-Liste. Verlag Stahleisen, Düsseldorf (1994) Verein Deutscher Eisenhüttenleute (Hrsg.): Stahl-Eisen-Liste. Verlag Stahleisen, Düsseldorf (1994)
14.
Zurück zum Zitat Verein Deutscher Eisenhüttenleute (Hrsg.): Werkstoff-Handbuch Stahl und Eisen, Kap. O 91-1. Verlag Stahleisen, Düsseldorf (1953) Verein Deutscher Eisenhüttenleute (Hrsg.): Werkstoff-Handbuch Stahl und Eisen, Kap. O 91-1. Verlag Stahleisen, Düsseldorf (1953)
15.
Zurück zum Zitat J.F. Elliott, M. Gleiser: Thermochemistry for Steelmaking. AIME, New York (1963) J.F. Elliott, M. Gleiser: Thermochemistry for Steelmaking. AIME, New York (1963)
16.
Zurück zum Zitat R. Bürgel: Zeitstandverhalten der Stähle X 10 NiCrAlTi 32 20 und X 50 NiCrAlTi 33 20 in Luft und aufkohlender Atmosphäre. Dissertation, Universität Hannover (1981) R. Bürgel: Zeitstandverhalten der Stähle X 10 NiCrAlTi 32 20 und X 50 NiCrAlTi 33 20 in Luft und aufkohlender Atmosphäre. Dissertation, Universität Hannover (1981)
17.
Zurück zum Zitat L. Singheiser: Habilitationsschrift, Universität Erlangen-Nürnberg (1991) L. Singheiser: Habilitationsschrift, Universität Erlangen-Nürnberg (1991)
18.
Zurück zum Zitat S. Forseth, P. Kofstad: Metal dusting phenomenon during carburization of FeNiCr-alloys at 850–1000 °C. Werkst. Korros. 46, 201–206 (1995) CrossRef S. Forseth, P. Kofstad: Metal dusting phenomenon during carburization of FeNiCr-alloys at 850–1000 °C. Werkst. Korros. 46, 201–206 (1995) CrossRef
19.
Zurück zum Zitat S. Mrowec, T. Werber, M. Zastawnik: The mechanism of high temperature sulphur corrosion of nickel-chromium alloys. Corr. Sci. 6, 47–68 (1966) CrossRef S. Mrowec, T. Werber, M. Zastawnik: The mechanism of high temperature sulphur corrosion of nickel-chromium alloys. Corr. Sci. 6, 47–68 (1966) CrossRef
20.
Zurück zum Zitat R.L. Jones: Cobalt Oxide-SO\({}_{2}\)/SO\({}_{\mathrm{3}}\) Reactions in cobalt-sodium mixed sulfate formation and low temperature hot corrsosion. In: R.A. Rapp (Hrsg.) High Temperature Corrosion. Nat. Association of Corrosion Engineers (NACE), Houston/Tx. 6, 513–518 (1983) R.L. Jones: Cobalt Oxide-SO\({}_{2}\)/SO\({}_{\mathrm{3}}\) Reactions in cobalt-sodium mixed sulfate formation and low temperature hot corrsosion. In: R.A. Rapp (Hrsg.) High Temperature Corrosion. Nat. Association of Corrosion Engineers (NACE), Houston/Tx. 6, 513–518 (1983)
21.
Zurück zum Zitat H.-J. Rätzer-Scheibe: Heißgaskorrosion in Flugtriebwerken. DFVLR-Mitt. 84-04 (1984) H.-J. Rätzer-Scheibe: Heißgaskorrosion in Flugtriebwerken. DFVLR-Mitt. 84-04 (1984)
22.
Zurück zum Zitat P. Kofstad: High Temperature Corrosion. Elsevier, London (1988) P. Kofstad: High Temperature Corrosion. Elsevier, London (1988)
23.
Zurück zum Zitat K. Schneider, R. Bauer, H.W. Grünling: Corrosion and failure mechanisms of coatings for gas turbine applications. Thin Solid Films 54, 359–367 (1978) CrossRef K. Schneider, R. Bauer, H.W. Grünling: Corrosion and failure mechanisms of coatings for gas turbine applications. Thin Solid Films 54, 359–367 (1978) CrossRef
24.
Zurück zum Zitat N.S. Bornstein, M.A. DeCrescente: The role of sodium in the accelerated oxidation phenomenon termed sulfidation. Met. Trans. 2, 2875–2883 (1971) CrossRef N.S. Bornstein, M.A. DeCrescente: The role of sodium in the accelerated oxidation phenomenon termed sulfidation. Met. Trans. 2, 2875–2883 (1971) CrossRef
25.
Zurück zum Zitat R.A. Rapp, K.S. Goto: The hot corrosion of metals by molten salts. In: J. Braunstein and J.R. Selman (Hrsg.) Symp. on Fused Salts, S. 159. The Electrochem. Soc., Pennington, NJ (1979) R.A. Rapp, K.S. Goto: The hot corrosion of metals by molten salts. In: J. Braunstein and J.R. Selman (Hrsg.) Symp. on Fused Salts, S. 159. The Electrochem. Soc., Pennington, NJ (1979)
26.
Zurück zum Zitat K.L. Luthra, J.H. Wood: High chromium cobalt-base coatings for low temperature hot corrosion. Thin Solid Films 119, 271–280 (1984) CrossRef K.L. Luthra, J.H. Wood: High chromium cobalt-base coatings for low temperature hot corrosion. Thin Solid Films 119, 271–280 (1984) CrossRef
27.
Zurück zum Zitat R. Bürgel: Coating service experience with industrial gas turbines. Mater. Sci. Techn. 2, 302–308 (1986) CrossRef R. Bürgel: Coating service experience with industrial gas turbines. Mater. Sci. Techn. 2, 302–308 (1986) CrossRef
28.
Zurück zum Zitat J.L. Smialek, G.H. Meier: High-temperature oxidation. In: C.T. Sims, N.S. Stoloff, W.C. Hagel (Hrsg.) Superalloys II, S. 293–326. Wiley, New York (1987) J.L. Smialek, G.H. Meier: High-temperature oxidation. In: C.T. Sims, N.S. Stoloff, W.C. Hagel (Hrsg.) Superalloys II, S. 293–326. Wiley, New York (1987)
29.
Zurück zum Zitat F.S. Pettit, C.S. Giggins: Hot corrosion. In: C.T. Sims, N.S. Stoloff, W.C. Hagel (Hrsg.) Superalloys II, S. 327–358. Wiley, New York (1987) F.S. Pettit, C.S. Giggins: Hot corrosion. In: C.T. Sims, N.S. Stoloff, W.C. Hagel (Hrsg.) Superalloys II, S. 327–358. Wiley, New York (1987)
30.
Zurück zum Zitat H.W. Grünling, B. Ilschner, S. Leistikow, A. Rahmel, M. Schmidt: Wechselwirkungen zwischen Kriechverformung und Heißgaskorrosion. Werkst. Korros. 29, 691–703 (1978) CrossRef H.W. Grünling, B. Ilschner, S. Leistikow, A. Rahmel, M. Schmidt: Wechselwirkungen zwischen Kriechverformung und Heißgaskorrosion. Werkst. Korros. 29, 691–703 (1978) CrossRef
31.
Zurück zum Zitat R. Bürgel et al.: Development of a new alloy for directional solidification of large industrial gas turbine blades. In: K.A. Green et al. (Hrsg.) Superalloys 2004. Proc. 10th Int. Symp. on Superalloys, Seven Springs/Pa., S. 25–34. The Minerals, Metals & Materials Society, Warrendale/Pa. (2004) CrossRef R. Bürgel et al.: Development of a new alloy for directional solidification of large industrial gas turbine blades. In: K.A. Green et al. (Hrsg.) Superalloys 2004. Proc. 10th Int. Symp. on Superalloys, Seven Springs/Pa., S. 25–34. The Minerals, Metals & Materials Society, Warrendale/Pa. (2004) CrossRef
Metadaten
Titel
Hochtemperaturkorrosion
verfasst von
Ralf Bürgel
Hans Jürgen Maier
Thomas Niendorf
Copyright-Jahr
2015
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-10591-4_5

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.