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lyse (Atomanteile) aus dem Oxidschichtrand und aus der Pore. Hinter der Oxidschicht sind in der
uicht Zwischenschicht Poren vorhanden, die wie ein Kanal wirken. Im Oxidschichtrand wurde neben
ge- Nickel und Titan Chrom mit 61At-% als Anreicherung gefunden. In der Pore wurde neben Chrom
ngsS- und Titan 57 At-% Nickel analysiert und außerdem Schwefel mit 11 At-% nachgewiesen.
daß
nter Die Abb. 8 zeigt den schematischen Ablauf der Bildung von Sulfiden durch die Oxidschicht, wo-
und- durch die Haftung zwischen Schicht und Metall verschlechtert wird. /17/.
von
10° 6. Zusammenfassung
Bei einem niedrigen Voroxidationspotential von PO, = 4.41 x 10” bar und anschließender
Sulfidierungsphase zeigen oxidierte Incoloy 800 H - und Hastelloy X - Proben eine gute
der Barrierewirkung und Stabilität gegen Schwefelangriff. Die Proben weisen hohe Hemmfaktoren
äche > 1000 auf. In der Oxidschicht finden sich keine Schädigungen. Eine Schwefeldiffusion durch die
npft. intakte Oxidschicht und eine anschließende Korrosion sind nicht nachgewiesen worden. Es bildet
häre sich Chromsulfid auf der Korngrenze in der Chromoxidschicht. An der Grenzfläche Oxid-
mMm- schicht/Metall wurde Schwefel nicht nachgewiesen. Aus der Gitterabbildung des Übergangs-
der gebietes zwischen Oxidschicht/Grundwerkstoff und in der Oxidschicht mit Hilfe der TEM-
upt- Hochauflösung ist zu erkennen, daß keine Störstellen in Form von Gitterverzerrungen vorhanden
fernt sind. Dies gilt nicht für die Ni-Cr/75-25 - Proben. Die Schichten auf dieser Legierung weisen eine
eine schlechtere Barrierewirkung und geringere Stabilität gegen Schwefelangriff auf. In der Grenzfläche
ırbe- zwischen Oxidschicht und Grundwerkstoff entsteht eine lokale Schädigung in Form von Poren. In
Wei- der Nähe der Poren bildet sich Chromsulfid. Damit ist eine eindeutige Korrelation zwischen der
rend Beständigkeit gegen Schwefelangriff und den Hemmfaktoren bei den Permeationsmessungen
bin- gegeben.
Zu-
die Bei höheren Oxidationspotentialen von PO, = 4.41 x 10” bar und PO, = 1.76 x 10” bar weisen
3rsu- voroxidierte Proben bei der anschließenden Sulfidierungsphase eine schlechtere Barrierewirkung
sten und Stabilität gegen Schwefelangriff auf. Die Proben weisen geringere Hemmfaktoren < 1000 auf.
Bei den Messungen in schwefelhaltiger Atmosphäre wird eine wesentliche Verschlechterung des
Hemmfaktors beobachtet. In der Chromoxidschicht kommt es zu einer lokalen Schädigung in Form
nnen von Mikrorissen, und im Grundwerkstoff hat sich eine graue Phase mit Titan- und Schwefel-Anrei-
1sion cherung gebildet. Sobald eine Schädigungen der Oxidschicht mit durchgehender Rißbildung auftritt,
eren. setzt rasche Sulfidation der Legierungsbestandteile wie Eisen, Chrom und Nickel ein. In der Zwi-
. wie schenschicht wurden Silizium und Schwefel als Anreicherung gefunden. Entlang der Zwischen-
‚ssert schicht sind Poren vorhanden, die wie ein Kanal wirken. Kanäle bilden für den Schwefelangriff
ı der Kurzschlußdiffusionspfade. Durch diese Defekte gelangt die sulfidierende Atmosphäre bis an den
gute Grundwerkstoff. Poren und Risse sind bevorzugte Quellen für die Leerstellendiffusion. Die Leer-
stellen können in das Oxidgitter hineinwandern. Damit wird der effektive Diffusionskoeffizient er-
höht. Andere Autoren führen die bevorzugte Diffusion von Elementen auf die sogenannte Kurz-
schlußdiffusion, die mit einer Phasenneubildung verbunden ist, zurück. Mit den obigen Er-
Ta, kenntnissen ist eine eindeutige Korrelation zwischen den Ergebnissen der Nachuntersuchungen und
jeine den Werten der Permeationsmessungen nachgewiesen worden.
ase
we Durch vorherige Ti-Beschichtung auf die Oberfläche der Hastelloy X - Proben bei einem Voroxi-
nn es dationspotential von PO, = 4.41 x 10” bar und anschließender Sulfidierungsphase ergibt sich eine
‚ußen höhere Hemmwirkung mit Hemmfaktoren von 7300 gegenüber 2000 und eine Stabilität dieser
auch Schutzschichten gegen Schwefelangriff, so daß die Oxidschichten intakt bleiben. An der Grenzflä-
.Ana- che Oxidschicht/Metall ist keine Gitterverzerrung vorhanden. Nach der Oxidation befindet sich Ti-
tan an der Oberfläche und in der Zwischenschicht.
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