Mitteilung aus IN Materialprufung und Werkstofftechnik der BAYER AG Kurzfassung Veranlafit durch Betriebsschaden an Zirkonium 702 in schwefelsauren Medien wurden an ungeschweifitem und an geschweifitem Werkstoff dieses Reinheitsgrades die Gefiigebeschaffenheit und das Korrosionsverhalten in den verschiedensten Warmebehandlungszustanden untersucht. Gegliiht wurde verschieden lang (0,s bis 9 h ) bei Temperaturen zwischen 650 und I000 ' C mit anschliefiender unterschiedlicher Abkuhlung (in Wasser, L u f t oder im Ofen). Das Korrosionsverhalten wurde unter bewufit an der Grenze der Korrosionsbestandigkeit liegender Beanspruchungin siedender 65%iger Schwefelsaureverfolgt. Aus den Gefiigeuntersuchungen, die durch Mikrosondenuntersuchungen erganzt wurden, und den Korrosionsversuchen ging hervor, dafi das Korrosionsverhalten des Zirkoniums erheblich von der Gefiigebeschaffenheit beeinflugt wird, die ihrerseits vom Reinheitsgrad und Behandlungszustand des Werkstoffes abhangt. Verantwortlich sind die Art, Menge und Verteilung von Begleitelementenvornehmlich von Eisenbzw. der durch sie bedingten Ausscheidungen. Die Schaden der Praxis lieBen sich damit erklaren. Als Maflnahme zur Verbesserung des Korrosionsverhaltens von Reinzirkonium im Grenzfall der chemischen Beanspruchung konnten aus den Untersuchungen abgeleitet werden: 1 ) ein mehrstundiges Gliihen bei 750 'C sowohl des ungeschweifiten wie auch des geschweigten Werkstoffes, 2 ) ein mindestens zweilagiges Schweifien, wenn es geniigt, nur das Verhalten des Schweifigutes zu verbessern; dabei mufi die erste Schweifilage auf der Seite der kritischen Beanspruchung liegen, 3) Einsatz eines Zirkoniums mit hoherem Reinheitsgrad sowohl fur den Grundwerkstoff wie auch fur den Schwe@zusatzwerkstoff. Durchfiihrbarkeit, Wirtschaftlichkeit und Erfolg solcher Mafinahmen hangen selbstverstandlich sehr vom Einzelfall ab. Dazu miissen noch praktische Erfahrungen gesammelt werden.

In einer Crackanlage zur Äthylenherstellung kohlten Schleudergußrohre aus G‐X 40 NiCr 35 25 (W.‐Nr. 1.4857), die von zwei Herstellern geliefert worden waren, trotz praktisch gleicher Betriebsbedingungen verschieden schnell und stark auf. Zur Klärung dieses unterschiedlichen Verhaltens wurden mehrere ausgebaute Rohre im Vergleich zu Ersatzrohren eingehend untersucht. Die hierbei zwischen den Rohren der beiden Hersteller festgestellten Qualitätsunterschiede werden im einzelnen beschrieben und hinsichtlich ihrer Bedeutung für das Aufkohlungs verhalten erörtert.

Ben zu vermeiden, wie uberhaupt anzustreben ist, die Formzahl dck moglichst klein zu halten. I n der Regel bestehen keine Moglichkeiten, die

An Hand einiger Schadensfalle a u s der chemischen Industrie wird gezeigt, dafl es bei austenitischen nichtrostenden Stahlen unter scharfen Angri4sbedingungen zu Sonderforrnen der Korrosion konzmen kunn, w e n n in der austenitischen G r u n d m s s e elektrochemisch unedlere Phasen und Zonen vorhanden sind. Ursachen und Abhilfernapnahmen werden erortert. I n der chemischen Industrie treten trotz sorgfaltiger Auswahl der Werkstoffe immer wieder Korrosionsschaden auf. Darunter sind solche Schaden, die auf einer eben-mLBigen Korrosion'' beruhen, am leichtesten zu beherrschen, da sich die Lebensdauer des Anlagenteils weitgehend abschatzen und gegebenenfalls durch zerstorungsfreie Wanddickenmessungen iiberwachen laat. Manchmal bleibt man im Falle ebenmaBiger Korrosion sogar bei dem bereits gewahlten Werkstoff, weil dies wirtschaftlicher als die Verwendung eines wesentlich teureren oder eines schwieriger zu verarbeitenden Werkstoffes sein kann. AuBerdem 1aBt sich in diesem Fall durch konstruktive MaBnahmen, z. B. Erhohung der Wanddicke oder Verringerung der Stromungsgeschwindigkeit, die Lebensdauer eines Apparateteils verlangern. Anders liegen die Verhaltnisse bei den von der eben-maBigen Korrosion abweichenden Korrosionsarten, die alle ortlich verstarkt und besonders gerichtet auftreten. Dies sind Erscheinungen wie LochfraB, interkristalline Korrosion sowie interkristalline oder transkristalline SpannungsriBkorrosion. Hierzu ziihlt auch die selektive Korrosion, die nach DIN 50900 als ,,eine bevorzugte Korrosion best,immter Gefugebestandteile" definiert wird. Hiernach wird ein heterogener Werkstoff vorausgesetzt, *) Erganzte und iiberarbeitete Fassung eines Vortrages des ersten Autors auf der Internen Arbeitssitzung des Fachausschusses ,,Mechanische Flussigkeitsabtrennung" der Verfahrenstechnischen Gesellschaft imVDI, 24. und 25. Oktober 1967 in Freiburg/Brsg. 1) Nach DIN 50900 ,,Korrosion der Metalle -Begriffe" wird bei ebenmaoiger Korrosion das Metall annahernd parallel zur Oberflliche abgetragen. I m folgenden werden die gefiigebedingten Voraussetzungen fiir eine selektive Korrosion der austenitischen nichtrostenden Chrom/Nickel-Stahlesie gehoren in der Chemie-Iny.-Techn. 41. Jahry. 1969 I Nr. 18 991 An Kuhlschlangen 50 mm x 2,O mm aus diesem Stahl sind nach sechs Monate Betrieb in einem Lagerbehalter fur einen Phosphorsaureester , der Spuren waBrig-alkoholischer Salzsiiure enthielt, die artgleichen Rundschweiljnahte

An den Feinkornbaustahlen StE 5 1 und StE 36 wurden Versuche zur dehnunginduzierten Wasserstoffversprodung bei zugiger, bei schwellender und bei ruhender Belastung in Wasserstoff und Schwefelwassewtoff unter Variation der Dehngeschwindigkeit, des Gasiiberdrucker, der Gasreinheit und der Oberflachengiite durchgefuhrt. Beide Stahle verhielten sich nicht grundsatzlich empfindlicher als weichere Raustahle. Eine Wasserstoffaufnahme erfolgte nur im Flienbereich und auulkrte sich vornehmlich durch eine Abnahme dcr Rrucheinschnurung oder zumindest durch Nebenrisse im Einschniirbereich. Diese Art der Versprodung kann 2.B. fur Konstruktionen bedeutsam scin, wcnn es unter wechselndem Innendruck an Kerbstellen zu FlieBvorgPngen kommt.