Korrosion in Alkalimetallkreisläufen. I. Mechanismen und Phänomene

Abstract

Korrosion der Werkstoffe durch flüssige Alkalimetalle ist durch Lösen und Abscheiden von Material entlang eines Temperaturgefälles gekennzeichnet. Austauschreaktionen des Sauerstoffs und Kohlenstoffs, aber auch anderer nichtmetallischer oder metallischer Elemente spielen eine bedeutende Rolle. Vorgänge in technischen Anlagen mit umlaufenden Schmelzen von Li, Na oder K werden auf der Basis der Mechanismen gedeutet. Für den Einsatz oder die Kombination von Werkstoffen für solche Anlagen werden Empfehlungen gegeben. Die Korrosions‐ und Massetransportprobleme werden zu Fragen der Anlagensicherheit und verfügbarkeit in Beziehung gesetzt. Die Korrosionsprobleme werden durch Werkstoffauswahl, Auslegung von Komponenten und Spezifikation der Parameter der umlaufenden Alkalimetalle beherrscht.

Zur Korrosionsbeständigkeit von Vanadium und Vanadiumlegierungen als Strukturwerkstoffe in einem lithiumgekühlten Fusionsreaktor

“…Diese Unterschiede bedingen auch einige Xnderungen in der Vertraglichkeit von Werkstoffen gegenuber Lithium (2). Prinzipiell verhalten sich die Werkstoffe gegeniiber Lithium ahnlich wie gegeniiber Natrium oder Kalium.…”

“…Jedoch hat Lithium ein hoheres Losungsvermogen fiir andere Elemente und eine gro13ere chemische Affinitat zu nichtmetallischen Elementen. Diese Unterschiede bedingen auch einige Xnderungen in der Vertraglichkeit von Werkstoffen gegenuber Lithium (2) Der Massetransport laat sich jedoch nur in sehr einfach aufgebauten anisot hermen Systemen auf den reinen Auflosungs-/Abscheidungsmechanismus zuruckfiihren, zum B eispiel in den Kombinationen des Lithiums mit Kupfer oder Nickel. In den meist en realen Anwendungsfallen kommen weitere Reaktionen hinzu, die das Geschehen komplizieren.…”

“…Unfortunately, nickel additions also cause the alloys t o become susceptible t o stress corrosion cracking in boiling MgCI, (2,3). Nickel additions to steels of this type further increase their resistance t o strong acids as shown by polarization measurements ( I ).…”

“…Nickel additions to steels of this type further increase their resistance t o strong acids as shown by polarization measurements ( I ). Unfortunately, nickel additions also cause the alloys t o become susceptible t o stress corrosion cracking in boiling MgCI, (2,3). On the other hand, it has also been shown that a 29Cr-4Mo-2Ni alloy did not undergo stress corrosion cracking in the wick test which involves exposure t o a saturated NaCl solution at the surface of the heated test specimen (3).…”