Das Alitieren von Stählen als Schutz gegen die Hochtemperatursulfidierung in Schwefel und in H₂S‐haltigen Gasen

Abstract

Die Alitierung je eines Baustahles (Werkst. Nr. 1.7335), eines rostfreien Stahles (1.4306) und eines hitzebeständigen Stahles (1.4876) wurde hinsichtlich des maximal erreichbaren Aluminiumgehaltes, der Freiheit von Poren und Rissen und der Homogenität der Schutzschicht optimiert. Als wesentliche Einflußgröße für die Schutzschichtbildung wurde der Nickelgehalt festgestellt, von der, gemeinsam mit der Kirkendallporosität, die thermische Stabilität bei korrosiver und oxidativer Belastung entscheidend abhängt. Die Hochtemperaturkorrosion wurde in flüssigem Schwefel, in H2/H2S‐ und in H2/H2S/H2O‐Gemischen untersucht. In flüssigem Schwefel versagt die Alitierschicht der autenitischen Stähle durch eine periodisch alternierende Sulfidierungsreaktion, die die Schutzschicht bei 495°C zerstört. In den Gasgemischen hängt die Beständigkeit von der Schutzwirkung des Al2O3‐Filmes auf der Alitierschicht ab, dessen Qualität durch die chemische Zusammensetzung der Schicht bedingt ist. Oberhalb 900°C wurde im übrigen für den Schwefeltransport im Al2O3 neben der Korngrenzen‐(“Kurzschluß‐”) Diffusion auch Volumendiffusion nachgewiesen.