DE3500935A1 - Bauteil mit auf gegenueberliegenden seiten eines metallischen gebildes aufgebrachter korrosionsbestaendiger oxidischer beschichtung - Google Patents

Bauteil mit auf gegenueberliegenden seiten eines metallischen gebildes aufgebrachter korrosionsbestaendiger oxidischer beschichtung

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DE3500935A1
DE3500935A1 DE19853500935 DE3500935A DE3500935A1 DE 3500935 A1 DE3500935 A1 DE 3500935A1 DE 19853500935 DE19853500935 DE 19853500935 DE 3500935 A DE3500935 A DE 3500935A DE 3500935 A1 DE3500935 A1 DE 3500935A1
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Description

* ■ -z-
M.A.N. MASCHINENFABRIK AUGSBURG-NÜRNBERG Aktiengesell schaft
e/ep
München, den 7. Januar 1985
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Bauteil mit auf gegenüberliegenden Seiten eines metallischen Gebildes aufgebrachter korrosionsbeständiger oxidischer Beschichtung
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Die Erfindung bezieht sich auf metal 1ische Gegenstände, beispielsweise Wärmetauscher, die durch Oxidschichten für Anwendungen gegen Korrosion geschützt werden, bei denen diese Gegenstände doppelseitig mit unterschiedlich angreifenden Medien beaufschlagt werden und eines dieser Medien ein niedriges Oxidationsvermögen bzw. einen geringen Sauerstoffgehalt aufweist. Die mit diesem Medium beaufschlagte Seite ist mit Aluminiumoxid oder Siliziumoxid beschichtet.
Viele metallische Werkstoffe bilden in oxidierender Atmosphäre spontan an ihren Oberflächen oxidische Deckschichten aus, die eine Schutzwirkung gegenüber Weiteroxidation und Korrosion besitzen können. Ein Beispiel hierfür sind austenitische Chromstähle, deren Korrosionsbeständigkeit hierauf beruht.
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Bei hohen Temperaturen unter korrosiver Atmosphäre, insbesondere wenn diese sauerstoffarm ist, bieten die spontan entstandenen Deckschichten jedoch keinen Schutz mehr. Vielmehr unterliegen metallische Konstruktionswerkstoffe unter dem Einfluß von schwefel-, kohlenstoff- oder halogenabgebenden Stoffen chemischen Umsetzungen, die zur Zerstörung des Bauteils führen. Da die genannten ungünstigen Bedingungen aber in der Verfahrenstechnik bei vielen thermischen Prozessen vorkommen, müssen die dort verwendeten metallischen Komponenten durch andere Maßnahmen gegen Korrosion geschützt werden.
Bekannte Methoden, Stähle gegen Korrosion in Atmosphären' zu schützen, die einen so geringen Sauerstoffgehalt aufweisen, daß schützende Oxidschichten auf Stahl nicht mehr gebildet werden, sind das Packalitieren und das Plattieren mit aluminiumhaltigen Legierungen. Beim Packalitieren wird in die Oberfläche des stählernen Grundwerkstoffes Aluminium eindiffundiert. Auf den so behandelten Stählen entsteht dann in der korrodierenden Einsatzsatmosphäre AIpO3 als Deckschicht» weil sich Al9O., schon bei sehr niedrigem O9-
-41 Druck bzw, Partialdruck bildet (beispielsweise mit ca. 10 bar O9 bei 8000C, während vergleichsweise Cr0O, bei der-
c -27
selben Temperatur erst bei O^-Drücken oberhalb etwa 10 bar gebildet wird). Das Alitieren wird z. B. angewendet auf Wärmetauscherrohren von fossil beheizten Dampferzeugern und Überhitzern, um sie rauchgasseitig vor katastrophaler Korrosion zu schützen. Jedoch weisen die nach bekannten Verfahren in Pul verschüttungen hergestellten Packalitierschichten eine Reihe von Nachteilen auf: Sie sind wegen der Bildung spröder intermetallischer Phasen bei Temperaturänderungen rißempfindlich. Ferner sind sie inhomogen und daher zusätzlich rißgefährdet durch den Einbau von Oxidpartikeln aus der Pul verschüttung. Auch weisen sie rauhe,
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zerklüftete Oberflächen auf. Daher waren Versuche erfolglos, Alitierschichten als Korrosionsschutz in Kohlevergasungsatmosphären zu verwenden,
Weitere Beispiele metallischer Gegenstände oder Bauteile, die mindestens von einer Seite mit einem Medium beaufschlagt werden, gegen welches kein hinreichender Korrosionsschutz möglich ist, sind die wärmetauschenden Aggregate nuklearer Prozeßwärmeanlagen. Diese sind auf einer Seite dem im Reaktorkern erhitzten Helium ausgesetzt. Dieses Helium, welches CH4, CO, H2 und HpO enthält, heizt die Wärmetauscheraggregate eingangsseitig auf Temperaturen bis 95O0C auf. Die genannten Bestandteile des Heliums sind nun gegenüber den Hochtemperaturlegierungen, welche als Konstruktionswerkstof'fe für die Wärmeaustauscher verwendet werden, reaktiv. CH. und CO wirken aufkohlend, Hp entkohlend, HpO entkohlend und oxidierend. Das Op-Angebot dieser Atmosphäre ist so gering, daß auf den in Frage kommenden Legierungen (hochwarmfeste Stähle und Legierungen) keine schützenden Oxidschichten entstehen können und durch Voroxidation aufgebrachte Oxidschichten nicht stabil sind.
Aufkohlungs- bzw. Entkohlungsvorgänge (das C-Potential hängt vom Betriebszustand ab und ist Schwankungen unterworfen) können nahezu ungehindert ablaufen. Andererseits sind Werkstoffe mit einem Al-Gehalt, der ausreichen würde, um das unter dem 02-Potential der He-Atmosphäre noch stabile Al2O3 als Deckschicht zu bilden, für diese Anwendung ungeeignet, denn solchen Werkstoffen mangelt nötige Verformbarkeit oder Hochtemperaturfestigkeit.
Eine deutliche Verbesserung wird erreicht, wenn man diejenige Oberfläche des Bauteils, welche der sauerstoffarmen korrosiven Prozeßatmosphäre ausgesetzt werden soll, zuvor mit einem Material plattiert bzw. beschichtet, dessen
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gezielte selektive Oxidation zu einer Oxidschicht führt, welche in der Prozeßatmosphäre thermodynamisch stabil ist. Es erfolgt also vor dem eigentlichen Einsatz des Bauteiles in der Prozeßatmosphäre eine Vorcxidation in einer spezieilen Oxidationsatmosphäre. Zweckmäßige Verfahren zur Druchführung einer gezielten Voroxidation sind in den offengelegten Patentanmeldungen P 31 04 112.4, P 31 08 160.6, P 31 45 236.1 und P 32 15 314.7 beschrieben. Hiermit lassen sich die bestmöglichen oxidischen Schutzschichten erzeugen.
Die genannten Verfahren basieren auf der Verwendung von Wasserdampf oder Kohlendioxid zur Einstellung niedriger Oxidationspotentiale, welche gegebenenfalls durch Verdünnung mit Edelgas und/oder Zumischung von Wasserstoff noch weiter herabgesetzt werden können. Wo der Basiswerkstoff auch die Oberfläche des Bauteils bildet, entsteht dabei, je nach Chromkonzentration des Stahles bzw. der Legierung, eine dichte Schicht aus Cr2O3 oder Chromspinell (z. B. FeCr2O4 oder MnCr2O4), während an plattierten bzw. diffusionslegierten Oberflächen gemäß ihrem Al-bzw. Si-Gehalt, eine dichte Al2O3- bzw. SiO2-Schicht erzeugt wird. In saueren Medien kann die Anwendung von Al ,^.,-Deckschichten wegen ihres amphoteren Charakters nicht hinreichend sein; dann ist eine Plattierung oder Beschichtung mit einem Material vorzuziehen, das bei gezielter selektiver Oxidation SiOg-Schichten bildet. Diese weisen in saueren Medien eine deutlich bessere Schutzwirkung auf.
Sind die Bauteile rohrförmig, so wendet man anstelle eines Plattierens der Rohre vorteilhafterweise sogenannte Duplexrohre an, die dadurch erhalten werden, daß man zwei ineinander geschobene Rohre (Vormaterial) gemeinsam weiterverformt und dadurch miteinander verbindet. Die Werkstoffe für solche Verbundrohre werden so ausgewählt, daß einer die erforderliche mechanische Festigkeit besitzt, während der
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andere die nötige Korrosionsbeständigkeit aufweisen muß.
Letztere soll nun durch Ausbildung von Deckschichten beim Einsatz in der Prozeßatmosphäre erreicht werden. Erfahrungsgemäß bieten aber Schichten, die sich in korrosiven Prozeß atmosphären bilden, welche neben Sauerstoff Bestandteile wie H^S, SO2. SO3 und/oder Halogene enthalten, im allgemeinen keinen hinreichenden Schutz vor weiterer Korrosion, da sie neben Oxiden auch Sulfide und/oder Halogenide ent halten, die zu einem ständigen Aufreißen und Unterwandern der Reaktionsschicht führen. Daher bietet die Verwendung von Duplexrohren in den genannten Einsatzsatmosphären alleine keine hinreichende Gewähr für die Vermeidung von Korrosionsproblemen.
Es war also bisher nicht möglich, metallische Gegenstände bzw. Bauteile, welche bei hoher Temperatur einseitig mit schwefel-, kohlenstoff- oder halogenhaltiger, sauerstoffarmer Atmosphäre beaufschlagt werden, nachhaltig vor Kor- rosion zu schützen.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, ein metallisches Bauteil mit einander gegenüberliegenden Seiten zu schaffen, dessen eine Seite, welche der Einwirkung einer solchen Atmosphäre bei hoher Temperatur ausgesetzt ist, an ihrer Oberfläche eine homogene, dichte Schicht trägt, welche diese Oberfläche wirksam vor Korrosion schützt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Bauteil mit auf gegenüberliegenden Seiten eines metallischen Gebildes oberflächlich aufgebrachten Schutzschichten. Das erfindungsgemäße Bauteil kennzeichnet sich dadurch, daß die sich gegenüberliegenden Seiten des Gebildes Oxidschichten unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung tragen, wobei eine der Oxidschichten aus Aluminiumoxid oder Siliziumoxid be steht.
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Die AKO3- oder SiCU-Schicht befindet sich dabei auf derjenigen Seite des Gebildes (z. B. einer Platte oder eines Rohres), welche im Einsatz der sauerstoffarmen, korrosiven, Prozeßatmosphäre ausgesetzt ist und auf der sich von selbst keine schützende Schicht bilden kann. Auf der anderen Seite des Gebildes kann im Zuge einer gezielten Voroxidation ebenfalls eine homogene dichte Oxidschicht erzeugt werden. Sie kann in Abhängigkeit von der Cr-Konzentration des Grundwerkstoffes aus Cr2O3 oder Cr-Spinell bestehen, und bietet in einer Betriebsatmosphäre mit genügend hohem O2-Partialdruck einen hervorragenden Korrosionsschutz. Der notwendige O2-Partial druck hängt von der jeweiligen Zusammensetzung des Mediums ab und läßt sich für den Einzelfall entweder experimentell bestimmen oder aus Stabilitätsdiagrammen der einschlägigen Literatur entnehmen.
Eine Alternative zu koextrudierten Rohren oder plattierten Blechen bietet die Beschichtung mit Al oder Si in einem Diffusionslegierungsprozeß über die Gasphase, Das Bauteil, beispielsweise ein Wärmetauscher-Rohrbündel wird auf derjenigen Seite, auf der es in späteren Betrieb korrosiv beaufschlagt wird, in einem gasphasenmetal1urgisehen Prozeß an der Oberfläche mittels einer Al oder Si- abgebenden gasförmigen Verbindung mit Al oder Si diffusionslegiert. Durch nachfolgende gezielte Oxidation wird auf der diffusionslegierten Seite eine homogene dichte Al2O3-der SiO2-Deckschicht erzeugt. Es versteht sich, daß diese erfindungsgemäße Variante nur für Einzelfälle bei nicht zu hohen Temperaturen geeignet ist, da andernfalls die relativ dünne Legierungsschicht (max. 100 jum) durch Abdiffusion in den Grundv/erkstoff verlorengeht. Den mäßigen Einsatztemperaturen entsprechend werden niedriger legierte warmfeste Stähle verwendet, auf denen bei der nachfolgenden gezielten Oxidation auf der nicht diffusionslegierten Seite chromhaltiger Eisenspinell Fe3O4 (Magnetit) er-
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zeugt wird, da ihr Chromgehalt für die Bildung von 2^ oder gar Cr2O3 nicht ausreicht. Aber auch Fe^O^-Schichten, die nach den in oben genannten offengelegten Patentanmeldungen P 31 08 160.6 und P 31 45 236.1 beschriebenen Verfahren erzeugt werden, bieten bei entsprechend mäßigen Einsatztemperaturen einen guten Korrosionsschutz. Selbstverständlich ist die Vorgehensweise mit der Oberflächen-Di f fusionsl egierung " und der anschließenden gezielten Oxidation grundsätzlich auch auf Hochtemperaturlegierungen anwendbar.
In speziellen Fällen, in denen Werkstoffe verwendet werden, die Chrom und Aluminium enthalten, kann eine erfindungsgemäße doppelseitige Oxidbeschichtung aus C^Oß auf der einen und Al2O3 auf der anderen Seite vorgenommen werden, ohne daß eine Plattierung oder entsprechendes vorgenommen werden muß. In diesen Fällen wird auf den verschiedenen Seiten ein unterschiedliches Oxidationspotential (unterschiedliche Sauerstoffpartial drücke) bei der gezielten Oxidation angewendet. Die zur Bildung einer Al2O3-DeCkschicht notwendige selektive Al-Oxidation erfordert ein sehr niedriges Oxidationspotential, das durch Dotierung einer H2-Atmosphäre mit einer geringen Menge H^O-Dampf eingestel1t wird.
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Eine weitere alternative Vorgehensweise besteht darin, daß zunächst eine gezielte Voroxidation der gesamten Bauteiloberfläche durchgeführt wird, wobei sich auf der gesamten Oberfläche ein dichter überzug aus Cr2O3 oder Cr-Spinell abhängig von der Chromkonzentration in der Legierung bildet. Auf derjenigen Seite, die beim Einsatz des Bauteils mit einer Atmosphäre beaufschlagt werden soll, in der Cr2O3 keine ausreichende Beständigkeit aufweist, wird in einem weiteren Verfahrensschritt eine dichte Al2O3- oder SiO2-7.2277
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Schicht mittels chemischer Gasphasenabscheidung (CVD) abgeschieden.
Bei der Anwendung derjenigen Verfahrensvarianten, bei denen jeweils nur eine Seite als Vor- oder Nachschaltprozeß zur gezielten Oxidation zum Korrosionsschutz von Rohrbündel-Wärmetauschern beschichtet wird, kommt das Konstruktionsprinzip der Beschichtungsdurchführung zugute: Primär- und Sekundärseite sind gegeneinander gasdicht getrennt, so daß das Beschichtungsgas gezielt auf nur eine Seite gebracht werden kann.
Beispiel 1;
Für einen Gas/Gas-Wärmetauscher, der für den Einsatz in einem Hochtemperatur-Prozeß vorgesehen ist, bei dem er auf der einen Seite mit einem wärmeführenden Medium mit niedrigem Sauerstoffpotential , aber korrosiven Bestandteilen (He mit Gehalten an CH4, CO, H2O und H2) und auf der anderen Seite mit einem korrodierenden Prozeßgas beaufschlagt werden soll, werden Duplexrohre verwendet, die aus dem Grundwerkstoff DIN-Mr. 2.4663 mit den Hauptbestandteilen (Gewichtsprozent): 55 Ni, 22 Cr, 12 Co, 9 Mo und 1 Al besteht, der umhüllt ist mit Werkstoff DIN-NR. 2.4670 mit den Hauptbestandteilen (in Gewichtsprozent):
74 Ni, 13 Cr, 6 Al, 4 Mo und 2 Nb. Innen- und Außenoberflächen der Rohre werden geschliffen oder gedreht. Das fertige Rohrbündel wird einer Glühbehandlung in H2-Atmosphäre bei 950 - 10000C und unmittelbar anschließend einer gezielten Oxidation bei derselben Temperatur mit Wasserdampf von einem Druck zwischen 10 mbar und Atmosphärendruck unterworfen. Bei H^O-Drücken unterhalb Atmosphärendruck wird Edelgas (Ar, He) als Verdünnungsgas verwendet. Die Oxidationsdauer beträgt 8 Stunden. Besonders vorteilhaft ist eine zwei- oder mehrmalige Wiederholung
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dieser Oxidation nach jeweiliger Abkühlung auf Umgebungstemperatur und Zwischenglühung in nichtoxidierender Atmosphäre (Wasserstoff oder Edelgas). Dadurch wird durch
selektive Oxidation auf der Seite, wo der Grundwerkstoff 5
die Oberfläche bildet, eine äußerst dichte Cr203-Schicht von ca. 3 μτη Dicke und auf der Seite, wo sich die 6%ige Al-Legierung befindet, eine ebenfalls sehr dichte Al2O3-Schicht von ca. 2 jum Dicke erzeugt. Ein derartig hergestellter Wärmetauscher weist sowohl primär - als auch sekundärseitig eine hervorragende und nachhaltige Korrosionsresistenz auf.
Beispiel 2:
Die mit dem Prozeßgas einer Kohlevergasungsanlage beaufschlagten Teile eines dem Vergaser nachgeschlateten Überhitzers werden aus Duplexrohren und plattierten Blechen mit der Kombination der Legierungen X 10 NiCrAlTi 32 20 (Grundwerkstoff) und 16% Cr, 5% Al, 0,4% Y, Rest Fe hergestellt. Letztere Legierung wird auf der Seite verwendet, die mit der Kohlevergasungsatmosphäre in Berührung kommen soll, üie Oberflächen werden wie in Beispiel 1 vorbehandelt. Das Aggregat wird wie in Beispiel 1 einer Glühung in H2 und einer anschließenden gezielten Oxidation unterzogen. Die dadurch erzeugte doppelseitige Oxidbeschichtung, mit einer Al2O3~Schient auf der Seite, die mit Kohlevergasungsatmosphäre beaufschlagt wird und dampfseitig einer Cr2O3-Schicht, die an ihrer Oberfläche MnCr2O4 enthält, entspricht in ihren Eigenschaften der in Beispiel 1 beschriebenen. ;
Beispiel 3;
Für einen Strahlungskühler einer Kohlevergasungsanlage werden die Prozeßgasbeaufschlagten Teile aus einem Materialverbund (Duplexrohre und plattierte Bleche) aus X 10 NiCrAlTi 32 20 (Grundwerkstoff) und einer Sonderlegierung auf der
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Basis von X 10 CrSi 13 mit 5% Si hergestellt. Letztere Legierung wird für diejenige Seite verwendet, die mit dem Prozeßgas in Berührung kommt.
Das Aggregat wird wie in Beispiel 1 vorbehandelt und einer gezielten Voroxidation unterzogen. Hierbei wird auf der Seite, wo der Werkstoff X 10 NiCrAlTi 32 20 die Ouerfläche bildet, wiederum Cr2O3 in Form einer geschlossenen Schicht von ca. 3 jum Dicke erzeugt, auf der Seite, wo sich die 5% Si-Legierung befindet, dagegen eine zweilagige Schicht aus FeCr2O4 (außen) und SiO2 (innen). Die dicht geschlossene SiO2-Schichtlage, deren Dicke ca. 2 ^m beträgt, bewirkt einen hervorragenden Korrosionsschutz gegen saure Bestandteile enthaltende Kohlevergasungsatmosphären.
Beispiel 4:
Für die in Beispiel 2 genannte Anwendung werden alternativ zur Verwendung von Verbundwerkstoff die Teile vollständig aus der Legierung X 10 NiCrAlTi 32 20 hergestellt und auf die Seite, die im Betrieb mit dem Prozeßgas beaufschlagt wira, einer 2-6 stündigen Gasalitierung in einem H2-StTOm, der 0,1 - 5 Vol% AKl3 enthält, bei 95O0C unterzogen, während die (gasdicht getrennte) andere Seite in H- geglüht wird. Durch die Behandlung wird auf der einen Seite eine 5 bis 50 ^m tiefe Al-Oberflächenlegierung erzeugt. Nachfolgend wird die gesamte Werkstückoberfläche einer gezielten Oxidation gemäß Beispiel 1 unterworfen, wodurch auf der nichtlegierten Seite wiederum eine dichte Cr9O-,-Schicht und auf der Al-legierten Seite eine dichte Al2O3-Schicht gebildet wird. Die Eigenschaften der Schichten entsprechen denen aus Beispiel 1. Alternativ zu der Erzeugung der Al203~Schicht wird mit derselben Vorgehensweise eine
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SiO2-Schicht dadurch erzeugt, daß einem Wasserstoffstrom SiHCIo, anstatt AlCl3 zugegeben wird und somit eine Oberfl ächen-Si 1 izierung vorgenommen wird. Auf der Si 1izidsehicht wird durch nachfolgende selektive Oxidation eine dichte SiO2-Deckschicht gebildet.
Beispiel 5:
Für die in Beispiel 2 genannte Anwendung wird als Alternative das Aggregat vollständig aus der Legierung X 10 NiCrAlTi 32 20 hergestellt und die im Betrieb mit der Kohlevergasungsatmosphäre in Berührung kommende Seite mittels chemischer Gasphasenabscheidung (CVD) mit einer Al ^-,-Deckschicht versehen, während auf der anderen Seite durch gezielte selektive Oxidation eine Cr203-Deckschicht erzeugt wird. Beide Prozesse werden vorteilhafterweise zur gleichen Zeit durchgeführt, da das Aggregat ohnehin so gebaut ist, daß Prozeßgas und Dampfseite gasdicht getrennt sind. Die Vorbehandlung der Oberflächen und die selektive Oxidation werden wie bei Beispiel 1 durchgeführt.
Die A^Oj-Beschichtung mittels CVD wird bei derselben Temperatur durch Einleiten eines Gasgemisches aus 0,2 - 2 Vol% AlCl3, 0,4 - 4 Vol% CO2, H2 und Ar durchgeführt. Der Ar-Gehalt des Gasgemisches beträgt 0-50 Vol%. Der Druck beträgt 100 mbar bis Atmosphärendruck. Die Abscheidungsdauer beträgt, abhängig von den Konzentrationen der reaktiven Gaskomponenten, 0,5 bis 2 Stunden und wird so gewählt, daß eine Al2O3~Schichtdicke von ca. 5 jum erzielt wird.
Auch diese Art einer doppelseitigen Oxidbeschichtung liefert einen sehr guten Korrosionsschutz für Bauteile, die unterschiedlich angreifenden Medien ausgesetzt sind.
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Beispiel 6: _^_ 4$
Ein Hochtemperatur-Wärmetauscher, der auf einer Seite mit Hochtemperatur-He, das korrosive Verunreinigungen (CH,, CO und HoO) enthält, und auf der anderen Seite mit stark wasserdampf hai ti g.em Prozeßgas beaufschlagt werden soll, wird aus dem Werkstoff DIN-Nr. 2.4663 gefertigt, der neben anderen 22 Gew.! Cr und 1 Gew.% Al enthält. Innen- und Außenoberflächen der WT-Rohre werden geschliffen oder gedreht.
Das fertige Rohrbündel wird für die Voroxidation so in eine Retorte eingebaut, daß die Innen- und Außenseiten der Rohre gasdicht voneinander getrennt sind. Die Innenseite der Rohre, die im späteren Einsatz mit dem wasserdampfhai ti gen Prozeßgas in Berührung kommt, wird wie in Beispiel 1 unter Bildung einer CroO^-Deckschicht oxidiert, während gleichzeitig die Außenseite in einer ^-Atmosphäre, die 10 -1 mbar HpO enthält, unter Bildung einer Al203-Deckschicht oxidiert wird. Die Oxidationsdauer beträgt mindestens 24 h, wobei eine wie in Beispiel 1 beschriebene zyklierende Fahrweise vorteilhaft ist. Auf der Innenseite wird eine etwa 3 /jm dicke dichte Cr203-Schicht und auf der Außenseite eine ca. 1,5 jum dicke Al 203-Schi cht, die etwas Ti enthält, gebildet. Diese Schichten bieten einen sehr guten Schutz gegen das Eindringen von Fremdelementen aus den jeweiligen Prozeßatmosphären.
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die Material kombinationen, wie sie in den Ausführungsbeispielen genannt sind. Vielmehr können zahlreiche weitere Werkstoffe bzw. Werkstoffkombinationen herangezogen werden zur Herstellung erfindungsgemäßer korrosionsgeschützter Gegenstände.
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Claims (1)

  1. M.A.N. MASCHINENFABRIK AUGSBURG-NÜRNBERG Aktiengesellschaft
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    München, den 7. Januar 1984
    Bauteil mit auf gegenüberliegenden Seiten eines metallischen Gebildes aufgebrachter korrosionsbeständiger oxidischer Beschichtung
    Patentansprüche
    1. Bauteil mit auf gegenüberliegenden Seiten eines metal- t Tischen Gebildes auf der Oberfläche aufgebrachter korrosionsbeständiger oxidischer Beschichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die sich gegenüberliegenden Seiten des Gebildes Oxidschichten unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung tragen, wobei eine der Oxidschichten aus Aluminiumoxid oder Siliziumoxid besteht.
    2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxidschicht auf derjenigen Seite, welche der mit Al2O3 oc*er SiO2 beschichteten Seite gegenüberliegt,
    eine Cr2O3-, FeCr2O4, MnCr2O4- oder Fe-jO^-Schicht ist.
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    3. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Gebilde plattenförmig ist.
    4. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Gebilde rohrförmig ist.
    5. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Gebilde aus einem
    Verbundmaterial besteht, welches aus zwei oder mehreren Lagen unterschiedlicher Metalle oder Metallegierungen zusammengesetzt ist.
    6. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils nach Anspruch bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man ein metallisches Gebilde mit zwei sich gegenüberliegenden Seiten, von denen zumindest die eine Seite des Gebildes an ihrer > Oberfläche Al und/oder Si als Legierungsbestandteil auf-
    weist, zwecks Bildung einer homogenen Al2O3- oder SiOpi:- Schicht einer gezielten selektiven Oxidation unterwirft;
    und daß man die Oberfläche der anderen Seite des Gebildes mit einer weiteren Oxidschicht versieht, welche in der Prozeßatmosphäre, in welcher das Bauteil zur An wendung kommen soll, thermodynamisch stabil ist.
    7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oberfläche der einen Seite des Gebildes mit einem Material plattiert bzw. beschichtet, dessen nachfolgende gezielte selektive Oxidation zu einer homogenen Al2O3- oder SiO2-Schicht führt.
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    8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oberfläche der einen Seite des Gebildes in einem Diffusionslegierungsprozeß über die Gasphase mit Al oder Si beschichtet.
    9. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man bei einem metallischen Gebilde mit zwei sich gegenüberliegenden Seiten, auf die Oberfläche der einen Seite eine homogene Al2O3- oder SiO2- Schicht mittels chemischer Gasphasenabscheidung (CVD) aufbringt; und daß man die Oberfläche der anderen Seite des Gebildes mit einer weiteren Oxidschicht versieht, welche in der Prozeßatmosphäre, in welcher das Bauteil zur Anwendung kommen soll, thermodynamisch stabil ist.
    10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oberfläche der anderen Seite des Gebildes zwecks Erzeugung einer Cr2O3-, FeCr2O,-, MnCr2O.- oder Fe-jO^-Schicht aus Legierungsbestandteilen dieser Oberfläche, einer gezielten selektiven Oxidation unterwirft.
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DE19853500935 1985-01-12 1985-01-12 Bauteil mit auf gegenueberliegenden seiten eines metallischen gebildes aufgebrachter korrosionsbestaendiger oxidischer beschichtung Withdrawn DE3500935A1 (de)

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