290 Prakt. Met. Sonderband 52 (2018)
Form von FeCl abtransportiert und in den kalten Zonen des Glasrohres gefunden. Ni wurde
in keinem Korrosionsprodukt nachgewiesen. Bei der untersten, chlorhaltigen Schicht
handelt es sich vermutlich um FeClz und CrCl2, die nach dem Versuchsende nicht mehr
sublimieren konnten. Da Ni in keinem Korrosionsprodukt nachgewiesen wurde und es sich
in der Randzone anreichert, scheint es keine Reaktion mit der Gasatmosphäre einzugehen.
Die Sulfide und das Oxid von Cr entstanden vermutlich aus der Reaktion von H2S und H20
mit dem abdampfenden CrCl2. H20 wurde durch die Wassergas-Shift Reaktion aus CO2und
H2 gebildet I. FeCI2 dürfte nicht mit der Gasphase reagieren, da große Mengen davon hinter
den Proben nachgewiesen wurden und Fe sonst in keinem Korrosionsprodukt gefunden
wurde.
Um den Einfluss langer Laufzeiten auf die Korrosion zu erfassen, wurde auch eine gealterte
Probe (1600 h bei 680 °C), mit bereits gebildeter 6-Phase auf ihr Korrosionsverhalten
getestet. Der Aufbau der Korrosionsprodukte unterschied sich nicht von neuen Proben.
Allerdings wies die gealterte Probe nach 240 h einen höheren Masseverlust auf, als ein
neues Probeplättchen aus 1.4841. Die Verarmung der Metallmatrix an Cr, das in der 6-
Phase gebunden ist, könnte dafür verantwortlich sein. Dadurch ist weniger Cr zur Bildung
einer schützenden Cr2O3 Schicht verfügbar.
Zusammenfassung
Der austenitische Edelstahl 1.4841 sollte hinsichtlich der Eignung als Reaktorwerkstoff für
einen thermischen Crackprozess untersucht werden. Hierfür wurden einerseits Versuche
mit einer schon bestehenden Versuchsanlage gemacht. Andererseits wurden Versuche in
einer eigenständigen Glasapparatur, die die korrosive Gasatmosphäre des Reaktors
simuliere durchgeführt, da hiermit eine höhere Flexibilität und längere Versuchsdauern
gewährleistet werden konnten.
Die metallographische Probenpräparation musste unter Ausschluss von Wasser erfolgen,
um die leicht wasserlöslichen, chloridischen Korrosionsprodukte zu schützen. Der Aufbau
der Korrosionsschichten ist typisch für diese CO2 und H2S enthaltende Atmosphäre.
Der Stahl zeigte aufgrund der kohlenwasserstoffhaltigen Atmosphäre keine Aufkohlung bis
1600 h. Hierfür war die Prozesstemperatur von 680 °C zu gering. Allerdings wurde die
Bildung von 6-Phase nachgewiesen. Diese führte auch zu höheren Korrosionsraten des
Stahls im Vergleich zu einer neuen Probe, die noch keine 6-Phase gebildet hatte.
Literatur
[1] Plastics Europe — the facts 2016: An analysis of the European plastics production,
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(online, DOI: 10.1002/maco.201709992)
