NO320781B1 - Fremgangsmate for a oke beskyttelsen av hoytemperaturlegeringer inneholdende jern, nikkel og krom mot hoytemperaturkorrosjon - Google Patents

Fremgangsmate for a oke beskyttelsen av hoytemperaturlegeringer inneholdende jern, nikkel og krom mot hoytemperaturkorrosjon Download PDF

Info

Publication number
NO320781B1
NO320781B1 NO19984240A NO984240A NO320781B1 NO 320781 B1 NO320781 B1 NO 320781B1 NO 19984240 A NO19984240 A NO 19984240A NO 984240 A NO984240 A NO 984240A NO 320781 B1 NO320781 B1 NO 320781B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
high temperature
nickel
metals
protection
containing iron
Prior art date
Application number
NO19984240A
Other languages
English (en)
Other versions
NO984240D0 (no
NO984240L (no
Inventor
Ib Alstrup
Ib Chorkendorff
Original Assignee
Haldor Topsoe As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Haldor Topsoe As filed Critical Haldor Topsoe As
Publication of NO984240D0 publication Critical patent/NO984240D0/no
Publication of NO984240L publication Critical patent/NO984240L/no
Publication of NO320781B1 publication Critical patent/NO320781B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C26/00Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58After-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14Metallic material, boron or silicon
    • C23C14/16Metallic material, boron or silicon on metallic substrates or on substrates of boron or silicon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for beskyttelse av høytemperatur-legeringer inneholdende jern, nikkel og krom mot høytemperaturoksydasjon forårsaket ved karburisering eller metallstøping.
Det er et hovedproblem i mange industrielle prosesser at høytemperaturlegeringene som vanligvis anvendes som konstruksjonsmaterialer er utsatt for korrosjon ved oksydasjon eller karburisering eller metallstøving når de eksponeres ved høye temperaturer mot gasser med et høyt karbonpotensiale. Karburisering observeres innen den petrokjemiske industrien hvor etylen produseres i pyrolyseovner ved termisk spaltning av hydrokarboner i en damp-hydrokarbonblanding ved temperaturer opptil 1100°C. I denne spaltningsprosessen opptrer det koksavsetninger på innerveggene av spaltningsrørene. I damp-reformeringsinnretninger omdannes naturgass eller andre hydrokarboner ved katalytisk reduksjon på nikkelkatalysatorer til CO og H2. Karburisering på rørveggene observeres etter overoppvarming eller for stor karbonaktiviteter. I industrielle ovner for varmebehandling eller karburisering av stål opptrer det også karburisering på bærende rister og på ovnsveggene. Komponenter av den CCVavkjølte kjernereaktoren kan karburiseres av CO2, og varmevekslerne på den helium-avkjølte reaktoren kan karburiseres av forurensninger, så som CO og CH4i helium. I kullforgasning og i av-fallsforbrenningsanlegg er karburisering mulig, mens sulfidering og korrosjon ved klor vil være mer alvorlig. Nedstrøm for damp-reformeringsovnen er varmegjenvinnings-utstyret potensielt sårbart for en alvorlig form for korrosjon kjent som "metallstøving". Dette er en katastrofal karburiseirngsprosess overfor hvilken legeringer inneholdende jern, nikkel og kobolt er sårbare, som resulterer i desintegrering av legeringen til "støv" bestående av partikler av karbon, karbider, metall og oksyder. Resultatet er spill av legeringsoverflaten. I motsetning til den ovenfor nevnte karburiseringen finner metall-støving sted ved temperaturer så lave som ca. 450°C. Som et resultat av mange undersøkelser er det konkludert med at i det vesentlige alle tilgjengelige høytemperatur-legeringer er sårbare overfor metallstøving. Det er vist at tilsetning av H2S til gassen kan tilveiebringe en viss bestandighet mot karburisering og metallstøving. På grunn av faren for uønskede effekter, så som katalysatorforgiftning, kan dette imidlertid ikke anvendes i mange tilfeller. Effektive løsninger, som er generelt anvendelige, for beskyttelse av slike legeringer mot høytemperaturkorrosjon har hittil ikke vært utviklet.
Vanligvis er beskyttelsen av høytemperaturlegeringer mot korrosjon avhengig av dannelsen av et ytre kromoksydlag. Imidlertid kan et slikt kromoksydlag, under de fleste praktiske betingelser, ikke være beskyttende i lang tid, fordi sprekker lett kan dannes i oksydlaget og avskalling kan finne sted på grunn av tap av vedheng til den underliggende legeringen. De samme farene er til stede når en tilsvarende beskyttelse forsøkes ved belegging av legeringsoverfiaten med et beskyttende, blandet oksydlag.
Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse er ikke beheftet med slike farer, fordi den ikke avhenger av dannelsen av et overflateoksydlag med termiske og mekaniske egenskaper som er svært forskjellige fra de for legeringen.
Ifølge foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en fremgangsmåte for beskyttelse av deler og komponenter av industrielle anlegg, så som beholdere, rør, bussinger osv. fremstilt fra høytemperaturlegeringer inneholdende jern, nikkel og krom mot korrosjon ved karburisering eller metallstøving. Fremgangsmåten innbefatter: (a) avsetning av et tynt lag av et metall valgt fra et eller flere av edelmetallene, verdifulle metaller, metallene Sn og/eller Pb og metallene Sb og/eller Bi og blandinger derav med en tykkelse i området 0,01 til 10 (im på overflaten som skal beskyttes; (b)gløding av den behandlede overflaten med en inert atmosfære ved en temperatur som er minst 800°C for å oppnå en jevn fordeling av det avsatte metall på overflaten av høytemperaturlegeringen.
Avsetning av de ovenfor nevnte metallene kan utføres ved konvensjonelle fremgangs-måter innbefattende fysisk eller kjemisk dampavsetning eller dypping, spraying eller plettering.
Eksempler
De følgende eksemplene tjener til å beskrive fremgangsmåten for fremstilling og anvendelse av ovennevnte oppfinnelse i nærmere detalj.
Et antall metallstøvings-korrosjonstester ble utført ved som forsøksprøver å anvende sylindriske skiver med en diameter på ca. 18 mm og tykkelse på 6 mm fremstilt av legering 800 H med følgende sammensetninger i vektprosent: 0,05-0,1 C, maks. 1,0 Si, maks. 1,5 Mn, maks.0,015 S, 30,0-35,0 Ni, 20,0 Cr, 45 Fe, 0,15-0,6 Ti, 0,15-0,6 Al, maks. 0,75 Cu.
Eksempel 1
Forsøksprøver er testet for metallstøvings-korrosjon ved følgende betingelser:
Forsøk har vært utført etter ingen overflatebehandling og etter et antall forskjellige konvensjonelle forbehandlinger innbefattende polering og rensing av overflaten,
mekanisk behandling og oksydasjon av overflaten. De mekaniske behandlingene som er anvendt er sandblåsing og hamring (shot peening). I alle disse tilfellene ble det observert alvorlige metallstøvingsangrep, dvs. karbondannelse, pitting og tap av materiale etter en test. Når imidlertid testprøven var forbehandlet i henhold til foreliggende oppfinnelse
kunne det ikke observeres noe tegn på korrosjon på den forbehandlede overflaten etter den ovenfor nevnte metallstøvings-korrosjonstesten.
Følgende forbehandling ble anvendt: Overflaten ble polert og renset. Et ca. 1 nm tykt gullag ble avsatt ved fysisk dampavsetning på overflaten som skulle beskyttes. Endelig ble prøven holdt ved 900°C i 30 minutter i en strøm av helium.
Eksempel 2
En prøve av legering 800 H med den ovenfor nevnte sammensetningen ble testet ved følgende betingelser:
Følgende forbehandling ble anvendt før testen:
Prøveoverflaten ble polert og renset. Et ca. 3 um tykt tinnlag ble avsatt elektrokjemisk på overflaten. Prøven ble holdt ved 800°C i 30 minutter i en strøm av helium.
Ingen tegn på korrosjon kunne observeres på den forbehandlede overflaten etter metall-støvings-korrosj onstesten.

Claims (1)

  1. Fremgangsmåte for å øke beskyttelsen av høytemperaturlegeringer inneholdende jern, nikkel og krom mot høytemperaturkorrosjon ved karburisering eller metallstøving,karakterisert vedat den består av (a) avsetning av et tynt lag av et metall valgt fra et eller flere av edelmetallene, verdifulle metaller, metallene Sn og/eller Pb og metallene Sb og/eller Bi og blandinger derav med en tykkelse i området 0,01 til 10 (im på overflaten som skal beskyttes; (b) gløding av den behandlede overflaten med en inert atmosfære ved en temperatur som er minst 800°C for å oppnå en jevn fordeling av det avsatte metall på overflaten av høytemperaturlegeringen.
NO19984240A 1997-09-19 1998-09-14 Fremgangsmate for a oke beskyttelsen av hoytemperaturlegeringer inneholdende jern, nikkel og krom mot hoytemperaturkorrosjon NO320781B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US5953897P 1997-09-19 1997-09-19

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO984240D0 NO984240D0 (no) 1998-09-14
NO984240L NO984240L (no) 1999-03-22
NO320781B1 true NO320781B1 (no) 2006-01-30

Family

ID=22023614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19984240A NO320781B1 (no) 1997-09-19 1998-09-14 Fremgangsmate for a oke beskyttelsen av hoytemperaturlegeringer inneholdende jern, nikkel og krom mot hoytemperaturkorrosjon

Country Status (14)

Country Link
EP (1) EP0903424B1 (no)
JP (1) JP4372243B2 (no)
KR (1) KR100316222B1 (no)
CN (1) CN1195894C (no)
AT (1) ATE215623T1 (no)
AU (1) AU744761B2 (no)
DE (1) DE69804559T2 (no)
DK (1) DK0903424T3 (no)
EA (1) EA001169B1 (no)
ES (1) ES2173535T3 (no)
NO (1) NO320781B1 (no)
NZ (1) NZ331958A (no)
TW (1) TW434326B (no)
UA (1) UA58503C2 (no)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6602355B2 (en) * 1997-09-19 2003-08-05 Haldor Topsoe A/S Corrosion resistance of high temperature alloys
KR100589884B1 (ko) * 1999-05-27 2006-06-15 도요 고한 가부시키가이샤 전지케이스용 표면처리강판, 이를 사용한 전지케이스,이들의 제조방법 및 전지
JP3952861B2 (ja) 2001-06-19 2007-08-01 住友金属工業株式会社 耐メタルダスティング性を有する金属材料
FR2852610B1 (fr) * 2003-03-17 2005-05-13 Procede de protection contre la corrosion a haute temperature
EP1606050A1 (en) * 2003-03-17 2005-12-21 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Method of protecting equipment against corrosion at high temperature
SE526673C2 (sv) 2003-08-28 2005-10-25 Sandvik Intellectual Property Användning av en metallförstoftningsresistent kopparlegering
FR2870859A1 (fr) * 2004-05-27 2005-12-02 Air Liquide Pieces pour equipement destine a fonctionner sous pression et a haute temperature
CA2636624A1 (en) * 2006-01-11 2007-07-19 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Metal material having excellent metal dusting resistance
KR100887823B1 (ko) 2007-06-13 2009-03-09 현대자동차주식회사 차량용 배터리 단자 제조 방법
ES2545488T3 (es) 2008-02-27 2015-09-11 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Material metálico resistente a la cementación por el carbono
US8163809B2 (en) 2009-11-30 2012-04-24 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Process for decreasing or eliminating unwanted hydrocarbon and oxygenate products caused by Fisher Tropsch Synthesis reactions in a syngas treatment unit
US8168687B2 (en) 2009-11-30 2012-05-01 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Process for decreasing or eliminating unwanted hydrocarbon and oxygenate products caused by Fisher Tropsch synthesis reactions in a syngas treatment unit
US8202914B2 (en) * 2010-02-22 2012-06-19 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Process for decreasing or eliminating unwanted hydrocarbon and oxygenate products caused by Fisher Tropsch Synthesis reactions in a syngas treatment unit
RU2553136C1 (ru) 2011-06-24 2015-06-10 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Металлический материал, устойчивый к карбюризации
ES2708984A1 (es) 2017-09-22 2019-04-12 Haldor Topsoe As Quemador para un reactor catalítico con revestimiento de slurry con alta resistencia a la desintegración en polvo métalico

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5618876B2 (no) * 1973-06-23 1981-05-01
DE2439739A1 (de) * 1974-08-19 1976-03-04 Czepek & Co Verfahren zur verbesserung der korrosionsbestaendigkeit elektrischer rohrheizkoerper
JPS61119678A (ja) * 1984-11-16 1986-06-06 Nippon Steel Corp 高耐食性鉛−錫系合金メツキ鋼板
JPS61166987A (ja) * 1985-01-17 1986-07-28 Hitachi Cable Ltd ラジエ−タ用フイン材
JPH0525635A (ja) * 1991-04-23 1993-02-02 Sumitomo Metal Ind Ltd 乾式Ti系めつきステンレス鋼材の製造方法
US5397652A (en) * 1992-03-27 1995-03-14 The Louis Berkman Company Corrosion resistant, colored stainless steel and method of making same
CN1043037C (zh) * 1993-01-04 1999-04-21 切夫里昂化学公司 加氢脱烷基化方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE69804559D1 (de) 2002-05-08
ATE215623T1 (de) 2002-04-15
DE69804559T2 (de) 2002-10-17
EA001169B1 (ru) 2000-10-30
DK0903424T3 (da) 2002-07-22
EA199800742A1 (ru) 1999-04-29
EP0903424B1 (en) 2002-04-03
UA58503C2 (uk) 2003-08-15
AU8607698A (en) 1999-04-01
CN1219607A (zh) 1999-06-16
JPH11172473A (ja) 1999-06-29
TW434326B (en) 2001-05-16
CN1195894C (zh) 2005-04-06
NO984240D0 (no) 1998-09-14
JP4372243B2 (ja) 2009-11-25
NZ331958A (en) 1999-09-29
KR19990029962A (ko) 1999-04-26
NO984240L (no) 1999-03-22
EP0903424A1 (en) 1999-03-24
AU744761B2 (en) 2002-03-07
ES2173535T3 (es) 2002-10-16
KR100316222B1 (ko) 2002-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO320781B1 (no) Fremgangsmate for a oke beskyttelsen av hoytemperaturlegeringer inneholdende jern, nikkel og krom mot hoytemperaturkorrosjon
Agüero et al. Metal dusting protective coatings. A literature review
US20050173300A1 (en) Copper base alloy
MX2011003923A (es) Aleacion de niquel-cromo.
CA2556128A1 (en) Metal tube for use in a carburizing gas atmosphere
JP4632629B2 (ja) ステンレス鋼マトリックスを処理する方法
Mobaraki et al. Effect of cracking feedstock on carburization mechanism of cracking furnace tubes
Guo et al. Inhibition of metal dusting corrosion on Fe-based alloy by combined near surface severe plastic deformation (NS-SPD) and thermochemical treatment
US6602355B2 (en) Corrosion resistance of high temperature alloys
White et al. Influence of surface treatment on the metal dusting behavior of alloy 699 XA
Klower et al. Metal dusting and carburization resistance of nickel-base alloys
Maier et al. A study of the factors contributing to the metal dusting of Fe–Cr–Ni alloys in highly carburising atmospheres
Jakobi et al. Tailor-made materials for high temperature applications: New strategies for radiant coil material development
Nishiyama et al. A metallurgical approach to metal dusting of nickel-base alloys
Harper et al. Cyclic oxidation plus carburization of heat-resistant alloys
Nishiyama et al. Metal dusting behavior of new Ni-base alloy in a laboratory carbonaceous environment
Morudu Influence of temperature on the metal dusting of alloy 800
Nishiyama et al. A Prominent Ni-Cr-Si-Cu Alloy Resisting In Metal Dusting
Hall et al. The Carburisation Behaviour of Steels for Petrochemical Plant
Agarwal et al. Recent results on metal dusting of nickel base alloys and some applications
Petrone et al. A “Carbon-Like” Coating for Improved Coking Resistance in Pyrolysis Furnaces
Kurihara et al. Excellent resistance to metal dusting of a new ni alloy (UNS N06696) in severe carbonaceous environments
John Alloy carburization and testing in simulated process gases at 1800--1950 F
Shi et al. Corrosion Damages of Nickel-Based Alloy G3 in 600℃ H2O-CO2-H2S-H2 Steam
Schneider Metal dusting

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees