SE526673C2 - Användning av en metallförstoftningsresistent kopparlegering - Google Patents

Description

526 675 2 ningstuber, ledningar, reaktorväggar mycket negativt genom t ex förkortning av hela anläggningens livslängd. Denna metallupplösningsmekanism var redan känd på 1940-talet som så kallad "metallförstoftning". Man vet att metallförstoft- ningsprocessen hämmas genom närvaron av svavel i den kolinnehållande gasen. Ökade miljökrav och krav på nyutvecklade katalysatorer har gjort betingelser med låg svavelhalt nödvändiga, vilket har lett till en ökning av metallförstoftningsrelaterade driftsstömingar.

Såsom tidigare nämnts är metallförstoftning en form av katastrofal uppkolning, där metallen snabbt sönderfaller i koks och ren metall eller andra typer av metallrika reaktionsprodukter. Metallförstoftning avser i föreliggande fall den process varigenom en metall eller en legering attackeras av en kolrik gas och korroderas till en blandning av koks/kol och metallrika partiklar. Metallförstoft- ning uppträder i typiska fall i gaser som är initialt överrnättade med avseende på kol , dvs har en kolaktivitet som är större än ett. MetaIlförstoftningsprocessens korrosionsprodukter är metallrika föreningar och kolrika föreningar. De kolrika föreningarna förekommer i typiska fall i form av koks, dvs en fast kolhaltig beläggning som kan innehålla varierande koncentrationer avt ex väte, kväve, syre och så vidare. De metallrika föreningarna kan vara olika beroende på tex systemets syrehalt och legeringssammansättnlngen, liksom arbetstemperaturen och trycket. Typiska metallrikaföreningar är metallkarbider, metalliska legefw' i ringar med upplöst kol och oxider av de i legeringen ingående metallema.

Metallförstoftning uppträder vanligast när en kolinnehållande gas kyls från en hög temperatur vid vilken den är vid eller nära jämvikt. Ofta uppnås detta jäm- viktstillstånd med hjälp av katalysatorer, vilket innebär att gasfasreaktionshas- tigheterna är låga vid den ursprungliga jämvikten. Under kylning kommer gasen inte att kunna uppnå jämvikt, beroende på långsam kinetik, och som en konse- kvens blir gasen kraftigt uppkolande. l de flesta tillämpningar där metallförstoftning är ett problem, såsom exempelvis i applikationsprocesser för ångreformering, kyls gasen för att bevara den jämvikt som åstadkommits vid hög temperatur över en katalysator. Det är sålunda en ofrånkomlig egenskap 3 hos sådana processer att metallförstoftning kan uppträda, och det är inte möjligt att utforma processen för att undvika metallförstoftning, uppkolning eller koksning helt. Enligt P. Szakalos, "Mechanisms of metal dusting on stainless steel", lioentiatavhandling, 2002, ISBN 91-7283-260-6 kan man förvänta sig att metallförstoftning uppträderi de komponenter där gasen kyls, såsom spillvärrnepanna, överhettare och i refomierenheter för vämieväxlare. Det temperaturomràde vid vilket metallförstoftning troligast uppträder är 400- 800 °C.

De finfördelade metallpartiklarna som produceras genom metallförstoftning kan transporteras med processgasen, ackumuleras nedströms på olika reaktordelar, och genom hela reaktorsystemet metastasera katalytisk koksning som kan skapa blockering.

Det finns en allmän uppfattning att metallförstoftning är ett stort bekymmer vid produktion av väte och syngas (HzlCO-blandningar). Metan och olika andra högre kolväten reformeras eller oxideras partiellt i dessa anläggningar för att producera väte och koloxid i olika mängder för användning vid produktion av andra organiska föreningar med högre molekylvikt. Ökad reaktions- och värme- àtervinningseffektivltet för processerna nödvändiggör användning av ”processutrustning vid betingelser som främjarmetallförstoftning.

Behovet av ökad värmeätervinning i ammoniaksyntesprocesser har skapat pro- blem med metallförstoftning i värmeåtervinningssektionen av systemet för reformerad gas liksom i själva reformern.

Metallförstoftning är även ett problem i direkta järnmalmsreduktionsanlägg- ningar i vilka reformerad metan torkas och återuppvärrns för att förstärka effek- tiviteten av malmreduktionen.

Metallförstoftning uppträder i reformern, återupphettaren för reformerad gas och i ledningar uppströms malmreduktionen. 526 673 Metallförstoftning påträffas även inom värmebehandlingsindustrin i utrustning som hanterar föremål som behandlas (glödgas, uppkolas).

Gaser som används vid värmebehandling blandar sig med oljerester på före- målen och bildar gaser som år kemiskt gynnsamma för metallförstoftning.

Gasblandningar som används för uppkolning kan även förorsaka metallförstoft- ning om styrning av processens kemi inte sköts.

Petroleumraffinaderier erfar metallförstoftning i processer som innefattar hydro- dealkylering och katalysatorregenereringssystem av "plattforms"-enheter.

Andra processer i vilka metallförstoftning uppträder är kämkraftsanläggningar som använder koldioxid för att kyla utrustningen i recirkulationsgaskretsen hos kolförgasningsenheter, i eldade värmeapparater som hanterar kolväten vid för- höjda temperaturer, masugnar för järnframställning i stålverk, ochbränsleceller som använder smälta salter och kolväten.

De senaste åren har det funnits en stark betoning på reformerings- och syntes- teknikutveckling* för att göra det möjligt att kommersialisera avlâgsetiptacerade, ' så kallade "övergivna gasreserver”. Syntessteget, vilket baseras på vidare utvecklingsarbeten av Fischer-Tropsch-processen, kommer att kräva använd- ning av mycket starkt metallförstoftningsframkallande sammansättningar av syntesgasen, med lägre ånga-till-kolförhållanden och högre CO/COZ- förhållanden, vilket kommer att förorsaka stark metallförstoftning. Emellertid har endast små utvecklingssteg tagits i denna riktning beroende på avsaknad av material med tillräcklig resistens mot metallförstoftning.

BESKRIVNING AV NÄRLlGGANDE TEKNIKOMRÅDEN 526 673 De lösningar som idag används för att tillhandahålla skydd mot metallförstoft- ning och reducera bildningen av koks är att använda avancerade nickel- eller järnbaslegeringar med höga halter av krom och vissa tillsatser av aluminium.

Flera ytmodifieringsmetoder som är baserade på diffusionsbelâggningstekniker eller beläggningar genom pàläggssvetsning, laserfusion, kemisk gasfasdepone- ring (CVD), fysikalisk gasfasdeponering (PVD) eller sputtring har provats.

Många av dessa metoder inkluderar element baserade på övergångsmetaller, såsom järn, nickel och kobolt, vilka är kända för sina katalytiska egenskaper med avseende på sitt främjande av koksbildning.

Det finns metaller, såsom Cu och Sn, som man vet är resistenta eller immuna mot uppkolning och koksbildning. Sn har en alltför låg smältpunkt för att vara användbar över 300 °C och både Cu och Sn har otillräckligt oxidationsmotstånd för användning vid högtemperaturtlllämpningar. Detta oxidationsmotstånd krävs i sådana fall där den fasta koksen avlägsnas periodiskt genom oxidation i ånga och luft. Följaktligen måste metallytorna, vilka äri kontakt med uppkolningspro- cessgasen, också ha tillräckligt oxidationsmotstånd. l de flesta tillämpningar exkluderar detta Sn-legeringar och ren Cu och låglegerad Cu som användbara alternativa uppkolningsresistenta material. Även om avkolningssteget kan ute- slutas i vissa processer, kommer initieringsförfaranden efter en inspektion eller i andra stopp i driften som leder till förändringar av temperatur och tryck att för- enklas genom användning av en legering som har visst oxidationsmotstånd.

Vidare kan processvariationer av temperatur och råmaterialkvalitet liksom funk- tionen hos processutrustningen uppströms leda till kontaminering av process- gaserna med t ex svavel, klor, alkalimetalliska föreningar, vattenånga och/eller syre. En kopparlegering som inte skyddas av någon oxid på ytan kan därmed angripas av betydande korrosion och erosion. Likaledes kan krominnehållande kopparlegeringar som skyddas av kromoxid även skadas av ovannämnda före- ningar, eftersom kromoxidens oxidationsmotstånd är begränsat. Slutligen har koppar, och i ännu högre grad tenn, högt ångtryck vid temperaturer över 500 °C, vilket leder till att när dessa grundämnen finns på metallens yta kan ånga av nämnda grundämnen transporteras in i processystemet och leda till 526 673 6 kontaminering av t ex konstruktionsmaterial, processvätskor och katalysatorer liksom tjockleksförlust av det skyddande materialet.

Det finns tekniker för att belägga konstruktionsmaterial med tunna skikt av resistenta eller immuna metaller eller koksningsresistenta metaller såsom Sn, Cu och beskrivs i US-A-5,863,418 och EP-A-09003424 och WO 03014263 A1.

Sådana tunna skikt, ungefär < 200 um tjocka, kommer att förbrukas genom metallförlust beroende på erosion och förångning, liksom genom reaktion med konstruktionsmaterialet, vilket resulterar i otillräckliga livslängder vid temperatu- rer över ungefär 500 °C. Periodisk ombeläggning av de ytor som exponeras för korrosionsgaser kräver antingen demontering av processutrustningen och ren- göring av de ytor som ska beläggas och slutligen beläggning av dem eller ren- göring och ombeläggning av dem inuti processutrustningen. Den första meto- den kräver långa avstängningsperioder, den andra dyr omkonstruktion och utveckling av idag icke existerande metoder för rengöring och in-situ-beläggning liksom kontroll av de producerade filmemas integritet. Därför kommer periodisk ombeläggning av tunna beläggningar inte vara tekniskt och. kommersiellt genomförbar.

Den alternativa metoden att konstruera fasta Cu-basdelar som refereras till i "THE AtUMlNlUM BRONZES", MACKEN, PJ, SMlTHfAßr; COPPER DEVELOPMENT ASSN., 55 SOUTH ARDLEY STREET, LONDON W. 1, SECOND PUBLICATION 1966, CDA PUB. NO. 31, 263 PP; 1966, är inte en valmöjlighet över ungefär 500 °C för trycksatta komponenter eller komponenter som på något annat sätt måste upprätthålla strukturell integritet under hela sin livslängd, beroende på den låga mekaniska hållfastheten hos kopparlegeringar över 400-500 °C.

Användningen av sådana kortlivade lösningar kommer därför inte undanröja den för närvarande rådande osäkerheten kring operativa koncept såsom förutsägbarhet av underhållskostnader och sekundära skaderisker som är rela- terade till utbrott av metallförstoftningsattacker på processutrustning.

Användningen av sådana kortlivade lösningar kan därför inte förmodas stödja en bred industriell acceptans av nyutvecklade och exergieffektiva reformerings- designlösningar, dvs utformningar som sätts upp till lägre investeringskostnader och operativa kostnader för petrokemiska och kemiska anläggningar och ökar den miljömässiga hållbarheten, genom att reducera kravet på kolväteråmaterial och därtill hörande att reducera växthusgasemissioner.

Särskilt sådana lösningar som uppvisar tunna beläggningar på bärande kompo- nenter eller konstruktionsmaterial brister i att de är kortlivade, och skiljer sig väsentligen från denna lösning i detta specifika avseende.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Det är därför ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en koppar- baslegering enligt krav 1 för användning i CO-innehållande atrnosfärer, och/eller kolväteinnehållande atmosfärer eller processer som innehåller fast kol, såsom. a förgasning av kolhaltiga fasta material, terrnisk sönderdelning av kolväten och katalytisk reformering, särskilt katalytisk reformering under lågsvavliga betingel- ser och betingelser med ringa svavel och vatten.

Det är ytterligare ett syfte med uppfinningen att tillhandahålla en produkt som är resistent eller immun mot oxidation, speciellt resistent i CO-innehållande atmos- färer, och/eller kolväteinnehållande atmosfärer eller processer som innehåller fast kol, dvs processer såsom förgasning av fasta kolhaltiga material, termisk sönderdelning av kolväten och katalytisk reformering, särskilt katalytisk reforme- ring under lågsvavliga betingelser och betingelser med ringa svavel och vatten.

Det är ett ytterligare syfte med uppfinningen att tillhandahålla en produkt som är resistent eller immun mot oxidation, speciellt resistent i CO-innehållande atmos- färer, och/eller kolväteinnehållande atmosfärer eller processer som innehåller fast kol, dvs processer såsom förgasning av fasta kolhaltiga material, termisk 526 673 8 sönderdelning av kolväten och katalytisk reformering, särskilt katalytisk refonne- ring under lågsvavliga betingelser och betingelser med ringa svavel och vatten vid temperaturer mellan 400 och 900 °C och vid tryck under 100 bar.

Det är ett ytterligare syfte med uppfinningen att tillhandahålla en produkt som uppvisar en yta utan förmåga att katalytiskt aktivera bildningen av fast koks.

Det är ett vidare syfte med uppfinningen att tillhandahålla en produkt som är resistent eller immun mot uppkolning, metallförstoftning och koksning för användning i CO-innehållande atmosfärer, och/eller kolväteinnehâllande atrnos- färer eller processer som innehåller fast kol såsom förgasning av fasta kolhal- tiga material, termisk sönderdelning av kolväten och katalytisk reforrnering, sär- skilt katalytisk reforrnering under lågsvavliga betingelser och betingelser med ringa svavel och vatten.

Det är ett vidare syfte med uppfinningen att tillhandahålla en produkt som är resistent eller immun mot uppkolning, metallförstoftning och koksning för användning i CO-innehållande atmosfären och/eller kolväteinnehållande atmos- färer eller processer som innehåller fast kol såsom förgasning av fasta kolhal- tiga material, termisk sönderdelning av kolväten och katalytisk reformering, sär- skilt katalytisk refonnering under lågsvavligabetingelser och betingelser med ringa svavel och vatten vid temperaturer mellan 400 och 900 °C och vid tryck under 100 bar.

Det är ett ytterligare syfte med uppfinningen att tillhandahålla en produkt som är resistent mot materialförlust genom erosion eller friktion beroende på höga gas- hastigheter och i processgasflödet suspenderade partiklar.

Ett annat syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en produkt i en Cu-basle- gering som är resistent eller immun mot uppkolning, metallförstoftning och koksning och kan användas vid temperaturer där kopparbaslegeringar själva har alltför låg mekanisk hållfasthet. 526 673 Ett annat syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en kopparbaslegering såsom en komponent i ett kompositmaterial i en minimitjocklek av den korro- sionsresistenta komponenten av åtminstone 0,5 mm för användning vid tempe- raturer av 450-650 °C i nämnda kompositform och i en minimitjocklek av den korrosionsresistenta komponenten av åtminstone 1,0 mm för användning vid temperaturer över 650 °C i nämnda kompositform.

Det är ett vidare syfte med uppfinningen att tillhandahålla en bärande konstruk- tionsdel, och särskilt att ge de sålunda tillverkade produkterna en lång livslängd i kommersiella applikationer.

Det är ett ytterligare syfte med uppfinningen att tillhandahålla en produkt som är resistent mot materialförlust genom kopparförångning.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA visar den teoretiska diffusionsprofilen för Cu och Al efter 4 års Fig 1 exponering vid 750 °C av en Cu-8 % Al-film med en ursprunglig tjocklek av 200 pm.

Fig 2 visar diagrammatiskt viktförlusten av några jämförande prover och ett exempel på föreliggande uppfinning efter exponering vid 650 °C under en tidsperiod av 1000 h (4 cykler till RT) i 25CO+3H2O+H2.

Fig 3 850 °C för sju olika korrosionsresistenta Cu-Al-baslegeringar. visar oxidationsviktförändringen under exponering för luft vid F ig 4 en smältugn hållen vid 650 °C som innehåller ett stycke av legering Q. visar CO-molekylers partialtryck med olika isotopsammansättning i Fig 5 en tom smältugn hållen vid 650 °C. visar CO-molekylers partialtryck med olika isotopsammansättning i 526 673 Fig 6 visar en sektion i ett fasdiagram Cu-Ni-Al beräknat med Therrno- calc för en given Al-halt av 8 vikt-%, där 1 - vätska, 2 - AlNi, 3 - FCC, 4 - BCC.

Fig 7 visar kols löslighet (g kol/g legering) i en Iegering med 4 vikt-% Al och ett varierande Cu-Ni-förhållande vid 750 °C.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Dessa syften kommer att uppnås med en produkt som är sammansatt av åtminstone två olika Iegeringar såsom beskrivs i det följande. De olika legering- arna måste uppfylla olika krav: det första är en bärande del, vilken tillhandahål- ler den mekaniska stabilitet som erfordras för den temperatur och det tryck som krävs av processen. De ytor som exponeras för metallförstoftnings-, uppkol- nlngs- och koksningmiljöer är täckta med tillräckligt tjocka skikt av den korro- sionsresistenta delen. Den korrosionsresistenta delen är utformad av en Cu-Al- baslegering med följande sammansättning (i vikt-%): Al: 2-20 vikt-%, företrädesvis 4-9 vikt-% Legeringen kan innehålla ytterligare grundämnen för att optimera oxidations- motståndet eller bearbetbarheten: Si: 0-6 vikt-%. I Iegeringar med"mindre'än"9 vikt-% Al företrädesvis 1-3 vikt-%.

Summan av Fe, Ni, Co, Mn: 0-20 vikt-%. För optimal resistens mot metallför- stoftning skall summan av Fe+Ni+Co+Mn vara mindre än 6,0 vikt-% och mäng- den av något enskilt grundämne skall vara mindre än 4,0 vikt-%. Helst skall summan av Fe+Ni+Co+Mn vara mindre än 1,0 vikt-%.

En mer detaljerad beskrivning av effekten av de olika legeringstillsatsema följer nedan, iden sektion som anknyter speciellt till den korrosionsresistenta Cu-Al- baslegeringen.

För att ge hela produkten strukturell integritet och för att säkerställa tillräcklig värmeledningsförmåga tvärs igenom produktens vägg. måste de olika delarna förenas med en metallurgisk bindning utmed hela kontaktytan. Den nödvändiga 526 673 11 tjockleken på den korrosionsresistenta delen bestäms av materialförlust genom förångning, oxidationserosion och genom diffusion in i den bärande kompo- nenten och grundämnesdiffusionen från den bärande komponenten in i den kor- rosionsresistenta legeringen. Diffusionsprocessen, vilken illustreras i Fig 1, leder till en successiv försämring av produktens korrosionsresistenta egenska- per om den korrosionsresistenta legeringens tjocklek är alltför liten. Om pro- dukten är avsedd att användas över längre tidsperioder vid temperaturer öve'r ungefär 700 °C, måste därför den korrosionsresistenta legeringens tjocklek vara åtminstone 1 mm. Vid förekomst av ytterligare försämrande mekanismer, såsom kopparförångning och erosion, är minimitjockleken 1 mm även vid tem- peraturer inom området 450-700 °C. l frånvaro av dessa mekanismer kan en tjocklek av 0,5 mm användas vid temperaturer under 650 °C.

Lastbärande del Den lastbärande delen består av en legering med påvisad hållfasthet vid höga temperaturer, såsom exempel UNS N08810, UNS N08811, UNS N06600, UNS N06601, UNS 34709 och så vidare. Det krävs att legeringen som används skall ha en tillräckligt hög mekanisk hållfasthet vid driftförhållanden för produkten vad gäller temperatur, tryckfall över komponentens vägg, total belastning av pro- dukten definierad såsom summan av belastningen från vikten av den lastbärande delen och vikten av den korrosionsresistentauCufbaslegeringen.

Det är vidare nödvändigt att en legering används som, i sitt skick vid leverans, uppfyller tilllämpliga lagstadgade krav och standardiseringskrav, tex tryckkärlsgodkännanden. Om vidare alla ytoma på den bärande delen inte är täckta med en korrosionsresistent legering, krävs det att legeringen i sig skall ha tillräckligt korrosionsmotstånd för den miljö som den exponeras för.

Korrosionsresistent del De ytor av produkten som exponeras för uppkolning, metallförstoftning och koksning, för användning i CO-innehållande atmosfärer, och/eller kolväteinne- hållande atmosfärer eller processer som innehåller fast kol såsom förgasning av fasta kolhaltiga material, tennisk sönderdelning av kolväten och katalytisk reformering, särskilt katalytisk reformering under lågsvavliga betingelser och 526 673 12' betingelser med ringa svavel och vatten är täckta av en Cu-Al-legering som kan innehålla ytterligare grundämnen för att förbättra dess egenskaper. För användning vid temperaturer av 450-650 °C i en kompositform såsom beskrivs i föreliggande uppfinning, skall den korrosionsresistenta komponentens minimi- tjocklek vara åtminstone 0,5 mm. För användning vid temperaturer över 650 °C skall den korrosionsresistenta komponentens minimitjocklek vara åtminstone 1,0 mm.

Nedan beskrivs och specificeras effektema av olika legeringsgrundämnen iden korrosionsresistenta legeringen.

Aluminium Aluminium är en nödvändig komponenti legeringen beroende på dess förmåga att bilda ett skyddande aluminiumoxidskikt på legeringens yta i temperaturom- rådet 300 °C till 1300 °C, även i miljöer som enbart innehåller spånnängder av syre. Aluminium kan tillsättas i mängder upp till ungefär 9 vikt-% utan att föror- saka någon allvarlig försämring av de mekaniska egenskaperna. Det uppskat- tas att denna halt är tillräcklig för att uppnå ett nödvändigt korrosionsmotstånd i flertalet av beaktade applikationer. Om så krävs kan högre Al-halter användas, men i de fallen begränsas legeringens fönnåga att kallforrnas. Sådana halter kan emellertid användas exempelvis irvarmextruderade sektioner såsom cirku-t" " lära rör eller i varmvalsad stång eller plåt. Aluminium skall tillsättas till en mängd av upp till 20 vikt-%, företrädesvis upp till 13 vikt-%, helst upp till 9 vikt-%, men minst 2 vikt-%, företrädesvis minst 4 vikt-%.

Kisel Kisel kan användas för att främja den skyddande effekten av aluminium i denna typ av legering genom att bilda aluminiumsilikater, vilka har högre bildningshas- tigheter jämfört med ren aluminiumoxid. l denna typ av legering är den lägre starttemperaturen för bildningen av en skyddande oxid gynnsam. Därför kan kisel tillsättes legeringen för att förbättra oxidbildningen vid låga temperaturer.

Om Al-halten är under 9 vikt-% är en halt av kisel högre än 0,5 vikt-% positiv för 526 673 13 oxidationsmotståndet, men även en legering som inte innehåller kisel bildar en skyddande aluminiumoxidbeläggning och därför skall halten av kisel vara upp till 6 vikt-%, företrädesvis 1-3 vikt-%.

Nickel, jäm, kobolt, mangan Övergångsmetaller, speciellt järn, nickel och kobolt är kända för att ha en stark katalytisk effekt på bildningen av koks. Den skyddande fönnågan hos alumini- umoxidskiktet, vilket kommer att bildas på legeringens yta, medger förhållande- vis höga halter av dessa grundämnen, men inte merän totalt 20 vikt-% järn, nickel och kobolt.

Nickel, och till en mindre del kobolt, kan användas för att - öka den maximala användningstemperatur genom att öka legeringens smältpunkt upp till ungefär 1100 °C och följaktligen - medge användning av produktionsmetoder som innefattar steg igenom tem- peraturer över en binär Cu-Al-legerings smältpunkt, vilken är ungefär 1030- 1080 °C och _ förbättra legeringens mekaniska hållfasthet vid förhöjda temperaturer, från ungefär 800 °C till ungefär 1100 °C.

En ökad halt av nickel, kobolt, järn och/eller mangan kan leda till en förstärkt ' " ”_"te'ndens till uppkolning och till en minskad' resistens' motmetallförstoftning och koksning. Därför skall halten av dessa grundämnen hållas så låg som möjligt medan fortfarande effektiva produktionsmetoder möjliggörs. Ett praktiskt maxi- mum över vilket försämringen av korrosionsmotståndet förväntas vara alltför stor är 20 vikt-%. Nicklet i legeringen kan helt eller delvis bytas ut mot jäm och/eller kobolt.

En ren Cu-Al-legering enligt föreliggande uppfinning har en smältpunkt mellan 1030° och 1080 °C, beroende på halten av Al.

Om en optimal resistens mot metallförstoftning och koksning önskas skall hal- ten av vart och ett av grundämnena i gruppen Fe, Mn, Ni, Co vara mindre än 526 673 14 4,0 vikt-% per grundämne. Den totala halten av dessa grundämnen skall i så fall inte överstiga 6,0 vikt-%, företrädesvis inte överstiga 1,0 vikt-%.

Järn kan användas för att förbättra varmbearbetningsegenskapema hos Cu-Al- legeringar, och det kan därför tillsättas i mängder upp till 10 vikt-%, företrädes- vis upp till 5 vikt-%, helst 0,5-4 vikt-%.

Reaktiva tillsatser För att ytterligare öka oxidationsmotståndet vid högre temperaturer är det van- ligt att tillsätta en viss mängd reaktiva grundämnen, såsom sällsynta jordarts- metaller (REM), tex yttrium, hafnium, zírkonium, lantan och/eller cerium. En eller flera av denna grupp av grundämnen skall tillsättas i en mängd som inte överstiger 1,0 vikt-% per grundämne. Den totala halten av dessa grundämnen skall inte överstiga 3,0 vikt-%, företrädesvis inte överstiga 0,5 vikt-%, helst 0,01-0,2 vikt-%.

Koppar Huvudkomponenten, vilken uppgår till återstoden av legeringen enligt förelig- gande uppfinning, är koppar. Koppar är känt för att vara resistent eller immun mot katalytisk aktivitet och koksning. Tills idag har det inte varit möjligt att använda ren* kopparidessa applikationer, beroende på dess högaoxidationsf hastighet när den är i kontakt 'med syre.

Legeringen innefattar upp till 98 vikt-% Cu, men åtminstone 60 vikt-% Cu, före- trädesvis åtminstone 74 vikt-%, helst åtminstone 80 vikt-% Cu.

Vidare innefattar legeringen normalt förekommande legeringstillsatser och för- oreningar.

Produkten enligt föreliggande uppfinning kan bearbetas eller tillverkas genom konventionella metallbearbetnings- eller metallforrnningsprocesser, till ett sam- mansatt konstruktionsmaterial lfonn av rör, ledningar, plåtar, band och tråd. 526 673 Den kan även tillverkas genom deponering av den korrosionsresistenta lege- ringen på ytan eller ytorna av en halvfabrikatprodukt av den bärande legeringen med användning av kända deponeringstekniker.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Exempel 1-5 hänför sig till de korrosionsresistenta egenskapema hos Cu-bas- legeringen, i synnerhet dess resistens mot metallförstoftning, uppkolning och koksbildning och dess förmåga att bilda en skyddande oxid med en utmärkt självläkande förmåga och valet av sammansättning för en sådan legering.

Exempel 6-9 hänför sig till den detaljerade utformningen av en slutlig produkt som uppfyller särskilda krav vad gäller mekaniska egenskaper liksom korro- slonsmotstånd.

EXEMPEL 1 Statiska laboratorieexperiment utfördes i en rörugn i en kraftigt koksande atmosfär. Metallförstoftningsresistensen hos rostfritt stål av standardkvalitet och Cu-baslegeringarna A till M enligt föreliggande uppfinning mättes och utvärderades. Tabell 1 visar de kemiskaisammansättningama av de undersökta " materialen, Tabell 2 visar sammansättningarna av utföringsformerna A till Q enligt föreliggande uppfinning. Alla halter ges i vikt-%.

Tabe||1 Exempel c cr Nr M0 N si rvln i P s n ce Fil' 3041. 0,013 10,35 10,15 0,30 0,043 0,42 1,26 0,024 0,004 gstång) 304L 0,015 10,20 10,10 0,30 0,043 0,43 1,42 0,021 0,001 - - lär) Legerlng 0,063 20,37 30,10 0.05 0,009 0.73 0,53 0,000 0,001 0,5 _ 0001-11 35aMA 0,052 25,10 34,10 0,20 0,175 1,50 1,40 0,020 0,001 _ 0,00 526 673 16 Tabe||2 Al Ni Fe Si Mn Cr -- Co Ce Zr La Cu A 8,0 0,02 0,02 0,005 0,002 0,0001 återstoden B 5,6 C 9,5 <0,1 <0,1 4,8 <0,1 <0,1' <0,1 0,0012 återstoden D 8,4 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 0,0004 återstoden E 6,3 <0,1 <0,1 0,6 6,3 <0,1 <0,1 0,0007 återstoden F 15,1 10,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 0,0004 återstoden G 2,8 <0,1 <0,1 0,1 <0,1 <0,1 <0,1 0,016 återstoden H 6 2 återstoden l 8 2 8 återstoden J 10,7 7,0 <0,1 6,6 0,0018 återstoden K 15 15 återstoden L 12,2 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 0,075 återstoden M 4,9 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 0,068 0,055 återstoden N 9,6 5,0 återstoden O 13,7 9,8 återstoden P 10,5 <0,5 3,5 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 återstoden Q 8,1 <0,1 <0,1 2,1 <0,1 <0,1 <0,1 återstoden Testproverna skars ut från plåtar eller stänger till en rektangulär form med de ungefärliga dimensionema 10 x 12 x 3 mm och framställdes genom slipning med 600 mesh. Några av testproverna ytbehandlades genom ett betningsför- farande av standardtyp i 1,8 M HNO3 + 1,6 M HF vid 50 °C under 8-40 min eller behandlades genom ett elektropoleringsförfarande (50 g CrOI3V+ 450 ml orto- fosforsyra, 20 V). Proverna rengjordes iaceton före provning och placerades i den kalla ugnen. För att nå ett lågt partialtryck för syre spolades rent väte ige- nom ugnerL under tre timmar före införande av reaktiqnsgëertoçh uppvärmning till temperatur. Gasens flödeshastighet var 250 ml/min, vilket motsvarar en gas- hastighet över provet av 9 mm/s. Temperaturen stabiliserades vid 650 °C efter min uppvärmning. Reaktionsgasens ingångssammansättning var 25 % CO + 3 % H20 + 72 % H2. Laboratorieexponering utfördes vid 650 °C/1000 h i en kvartsrörsugn med en diameter av 25 mm. Fyra temperaturcykler ner till 100- 200 °C och tillbaka till 650 °C, var och en med en varaktighet av cirka 4-5 h, utfördes för att höja kolaktiviteten och främja initiering av metallförstoftning, Resultaten presenteras såsom viktförlustmätningar efter att proverna rengjorts från koks och grafit såsom presenteras ifigur 2, där: 526 673 17 Tabell 3 Jämförande Legering Produktform Ytmodifiering exempel nr 1 304L stång glödgad 2 304L stång elektropolerad 3 304L stång slipad 4 304L stång_ betad 304L plåt glödgad 6 304L kallvalsad plåt slipad 7 304L kallvalsad plåt elektropolerad 8 800 HT plåt slipad 9 800 HT plåt betad 353 MA plåt överbetad 11 Legering A plåt obehandlad Såsom visas i Figur 2 drabbades alla jämförande stål (Exempel 1-10) av metallförstoftning med grop- och koksbildning vid exponeringen under 1000 h såsom funktion av den mätbara viktökningen. Dock var legeringen enligt före- liggande uppfinning (Exempel 11) praktiskt taget reaktionsfri i denna atmosfär utan viktförändring eller koksbildning. Exempel 11 har exponerats under totalt 4000 h i liknande atmosfärer (4 x 1000 h vid 650 °C) utan några mätbara eller synliga förändringar.

EXEMPEL 2 _ _ Legeringarna enligt exemplen B till O med sammansättningar enligt Tabell 2 producerades genom att smältning i en skyddande gasatmosfär av argon, följt av gjutning.

Dessa legeringar kan, när de exponeras för oxiderande atmosfär i temperatur- området 300 till 1050 °C, bilda en skyddande aluminiumoxid eller blandad alu- miniuminnehållande oxid, vilken förhindrar ytterligare oxidation av legeringen och förhindrar förångning av koppar från legeringen, vilket gör legeringen mer reslstent mot materialförlust genom kopparförångning. Detta illustreras i Tabell 4 som visar genomsnittlig viktförändring per timme (g/(m2h)) efter cyklisk oxida- tion l luft under mellan 48 h och 454 h för sju olika Cu-baslegeringar och som synliggör att det är liten skillnad mellan de olika legeringarna vid 400 °C och 526 673 18 550 °C. Legering D är klart undermålig de andra legeringarna vid högre tempe- raturer med avseende på oxidation. Den på legering E bildade oxiden är benä- gen att ytsplittras under kylning från 850 °C. Det överlägsna oxidationsmotstån- det vid 850 °C för legeringarna B, L och N vid 850 °C illustreras i Figur 3.

Resultaten indikerar att optimalt oxidationsmotstånd uppnås i legeringar som innehåller åtminstone 9 vikt-% Al eller en kombination av Al och Si så att Al + 2 * Si (i vikt-%) är större än eller lika med 9. l det senare fallet visar legering B att en Si-halt av 1,7 vikt-% är tillräcklig för att ge nöjaktigt oxidationsmotstånd för en legering med 5,6 vikt-% Al. En Co-halt på 5 vikt-% resulterar inte i någon försämring av oxidationsmotståndet, men med en Co-halt på 10 vikt-% är en smärre försämring av oxidationsmotståndet tydlig. Likaledes förorsakar 6,3 vikt-% Mn att lege-ringen blir känslig för oxidytsplittring. Det kan förväntas att jäm och nickel har liknande effekter som mangan och kobolt med avseende på oxidationsmotståndet. Man kan sålunda dra slutsatsen att för optimalt oxida- tionsmotstånd är en Iegeringssammansättning av 5-12 vikt-% AI, 1-3 vikt-% Si och mindre än 6 vikt-% Fe+Mn+Ni+Co önskvärd.

Tabell 4 B D E L N O P 400 °C 0,0024 0,0015 0,0049 0,0024 0,0048 0,0023 0,0016 ' 'i 1_5'50^°C' 0,0022 0,0013 0,0031 0,00095 '0f0015 0,00094 0,0041 700 °C 0,014 0,052 0,010 0,0073 0,015 0,017 0,012 850 °C 0,030 0,58 -0,038 0,022 0,0048 0,062 0,054 EXEMPEL 3 Legeringen enligt exempel Q med sammansättning enligt Tabell 2 producera- des genom smältning i en skyddande gasatmosfär av argon, följt av gjutning.

Legeringen exponerades för 23 mbar C0-gas vid 600 °C under 465 h. C0- gasen var initialt sammansatt av en blandning av C0-molekyler sammansatta av 130- och 1110-isotoper och CO-molekyler sammansatta av 120- och 160-isoto- per, Genom att mäta hastigheten för transformering av 13C1°0 och 120160 till ”C160 och ”C150 kan den katalytiska aktiviteten av legering Q med avseende 526 673 19 på sönderdelning och rekombination av CO bestämmas. Sönderdelningsreak- tionen anses vara betydelsefull såsom ett första steg i alla metallförstoftnings-, uppkolnings- eller koksningsprocesser.

Transforrneringen av ”C180 och ”C160 i närvaro av legering Q visas i Figur 4 mätt medelst masspektrometri. Som en jämförelse visar Figur 5 transfor- meringen av samma gaser i en tom smältugn. Ugnsmaterlalet är kvarts. Det finns ingen signifikant skillnad i den katalytiska aktiviteten mellan Legering Q och den tomma kvartsugnen. Den senare kan i sin tur anses såsom ett inert material, dvs legering Q saknar fullständigt någon som helst katalytisk aktivitet med avseende på CO, och kan sålunda anses såsom ett mycket resistent eller immunt material med avseende på metallförstoftning, uppkolning och koksning i CO-innehållande gaser.

EXEMPEL 4 En laboratorieexponering utfördes i en rörugn i en mycket uppkolande atmosfär.

Den relativa tendensen till koksbildning vid 1000 °C utvärderades mellan ett rostfritt stål av standardkvalitet och flera Cu-baslegeringar med sammansätt- ningar enligt tabellerna 1 och 2.

Testproverna skars ut från gjutet material till rektangulär form med dimensioner av ungefär 10 x 15 x 3 mm och framställdes genom slipning till 600 mesh.

Proverna rengjordes i aceton före provning och placerades i den kalla ugnen.

För att uppnå ett lågt partialtryck för syre spolades rent väte genom ugnen under tre timmar före införande av reaktionsgasen och upphettning till tempe- ratur. Gasens flödeshastighet var 250 ml/min, vilket motsvarar en gashastighet över provet av 9 mm/s. Temperaturen stabiliseras vid 1000 °C efter 30 min uppvärmning. Reaktionsgasen hade en ingångssammansättning av 83 % CO + 17 % H2. Laboratorieexponeringen utfördes vid 1000 °C/100 h i en kvartsrörs- ugn med en diameter av 25 mm. 526 673 Resultaten från koksningsprovningarna presenteras i Tabell 5 såsom viktökning beroende på koks/grafitbildning på provytan.

Tabell 5 Material Koksbildning vid 1000 “C [mg/cm2/1oo h] Legering 800HT 5,2 P 1,0 Q O L 0 N 0,5 Det är uppenbart att även relativt små mängder av Co, Ni och Fe är skadliga för Cu-baslegeringens koksningsresistens. Därför är det klart att den totala mäng- den av Fe+Ni+Co+Mn skall vara under 3 vikt-% för att uppnå optimala egen- skaper. Emellertid är legeringen, även med en total halt Fe+Ni+Co+Mn av upp till 6 vikt-%, överlägsen standardmaterialet Legering 800HT.

EXEMPEL 5 Fig 6 visar en sektion av ett fasdiagram Cu-Ni-Al beräknat med Therrno-calc för en given Al-halt av 8 vikt-%. Kurva 1 visar soliduslliquidustemperaturen, kurva 2 visar stabilitetsområdet för fasen NiAl, kurva 3 visar stabilitetsområdet för den kubiskt tätpackade fasta lösningen av koppar och nickel, som även kan inne- ' hålla mindre halter av t ex aluminium. Kurva-Ä visar stabilitetsområdet för den fas som i det rena Cu-Al-systemet kallas ß.

Fig 6 och Tabell 6 visar effekten av olika halter av koppar, nickel och aluminium i en legering av 92 vikt-% (Cu+Ni) och 8 vikt-% Al vid solidus- och liquidustem- peraturer. Figur 6 visar att bara genom att öka halten av nickel över 20 vikt-% kan dess smältpunkt fås att överstiga 1100 °C.

Fig 7 och Tabell 6 visar effekten av Ni-, Cu- och Al-halter på solidustemperatu- ren och kollöslighet l en Cu-Al-Ni legering. Diagrammet visar att för nickelhalter över ungefär 10 vikt-% ökas kols Iöslighet kraftigt med ökande nickelhalt. Has- tigheten för uppkolning av en legering bestäms i stor utsträckning av kols löslig- 526 673 21 het i legeringen och även företeelserna metallförstoftning och koksning förvän- tas öka med ökande Kollöslighet. Det är därför önskvärt att kols löslighet i legeringen är så låg som möjligt, och en konsekvens av detta är att nickelhalten skall vara lägre än 10 vikt-% för att erhålla en optimal resistens mot uppkolning, koksning och metallförstoftning, företrädesvis lägre än 1 vikt-%.

Orsaken till att en sådan låg Ni-halt krävs för att erhålla optimala egenskaper är att nickel, förutom att påverka kols löslighet, även katalyserar koksning; vilket är ofördelaktigt.

Tabell 6 Exempel Ni AI Cu Solidus- Kollöslighet vid vikt-% vikt-% vikt-% temperatur 750 °C °C kol/ l erin R 0 4 96 1070 2,50E-13 S 2 4 92 1080 3,30E-13 T 5 4 91 1090 3,50E-13 U 10 4 86 f 1100 6,60E-13 V 20 4 76 1130 i5,00E-12 W 0 8 92 1040 9,65E-13 X 2 8 90 1030 8,22E-13 Y 5 8 87 1040 5,40E-13 Z 10 8 82 1070 3,00E-13 AA 20 8 72 1100 8,00E-13 Jämf. 4 36 1270 " "i" "'""1É90E-07 Exempel 1 Jämf. 60 8 32 1200 7,00E-08 Exempel 2 Jämf. 30 4 66 1 160 7,00E-1 1 Exempel 3 Jämf. 40 4 56 1 190 1,20E-09 _ Exempel 4 Jämf. 50 4 46 1230 1,90E-08 Exempel 5 Jämf. 30 8 62 1130 7,00E-12 Exempel 6 Jämf. 40 8 52 1150 1 ,00E-10 Exempel 7 Jämf. 50 8 42 1180 2,40E-09 Exempel 8 526 673 22 EXEMPEL 6 Fackmannen inser att för produkten enligt föreliggande uppfinning är det nöd- vändigt att den är utformad med en bärare vid förhöjda temperaturer, dvs tem- peraturer över ungefär 400 °C. i detta syfte kan en Cu-basiegering bearbetas till en komponent i en komposit- eller bimetaliisk kompositlösning, vilken kommer att användas såsom konstruktionsmaterial ide olika fonner som nämnts ovan.

Det senare gäller speciellt om iegeringen har låga halter av jäm och nickel.

Produkten är i form av rör eller plåt eller band eller tråd, där det inre iastbärande skiktet beläggs på en eller båda ytoma med den Cu-baslegering som specifioe- rats i tidigare exempel. Några av de metoder som kan användas för att produ- cera en kompositlösning av iegeringen och en lastbärare är samextrudering, hopsvetsning eller samdragning och krympning av ett rör på den iastbärande komponenten och ett yttre och/eller inre rör av iegeringen enligt uppfinningen, eventuellt följt av en värmebehandling för att erhålla en metallurgisk bindning mellan komponentema. En liknande metod för produktion av plåt eller band är att vann- eller kallvalsa ihop två eller fler plåtar eller band. Kompositplàtar eller - . . rör kan även tillverkas genom explosionsvetsning av två eller fler olika plåtar eller rör på en lastbärare och iegeringen enligt uppfinningen. En ytter- och/eller innerkomponent kan även appliceras på en lastbärare med hjälp av en puivermetallurgisk teknik, såsomHlP (fiot l_sostatic Eressing) eller CiP (gold lsostatic Eressing). l dessa fall skulle bäraren kunna vara iforrn av rör, ledningar, plåt, band eller tråd eller annan lämplig produktforrn. Efter pressning kommer den formade kompositen att bearbetas ytterligare genom t ex varmextrudering och/eller svetsning, dragning och smidning.

Andra metoder för produktion av kompositrnaterial är elektrolytiskt beläggning av koppar och aluminium på den bärande komponenten, eventuellt följt av en glödgning för att homogenisera beiäggningen eller en gasfasdeponering av koppar och aluminium genom tex förångning, "pack cementation", sputtring, kemisk gasfasdeponering (CVD) eller andra metoder. Aluminium och koppar kan även deponeras på lastbäraren t ex genom doppning i en smälta eller 526 673 23 genom påläggssvetsning. Dessa metoder är möjliga att använda för att producera alla de ovannämnda produktformerna. Olika beläggningsmetoder kan användas för att föra koppar och aluminium till legeringen. l sådana fall krävs en slutlig värmebehandling för att homogenisera legeringen i syfte att behålla dess korrosionsegenskaper.

Kompositband eller kompositplåtar, producerade enligt beskrivningen ovan kan svetsas ihop till longitudinella svetsade eller spiralfonniga svetsade kompositrör med Cu-baslegeringen på insidan och/eller utsidan av röret.

Lämpliga lastbärare ide ovan nämnda produktforrnema är sådana högtemperaturlegeringar som idag används för deras mekaniska hållfasthet och oxidationsmotstånd i det aktuella temperaturområdet, men som har otillräcklig metallförstoftnings-, uppkolnings-, koksnings- eller nitrlderingsresistens för användning i miljöer vilka föreliggande uppfinning avser. Detta inkluderar för temperaturer lägre än 700 °C martensitiska eller bainitiska eller ferritiska järnlegeringar med tillsatser av t ex krom, molybden, vanadin, niob, wolfram, kol och/eller kväve för att erhålla mekanisk hållfasthet vid hög temperatur. Vid temperaturer över ungefär 500 °C är det i många fall vanligt att använda austenitiska järn-krom-nickellegeringar, vilka eventuellt är förstärkta mekaniskt 'isåsomlastbärare genom att legera med t ex molybden; vanadimniob, wolfram, kol och/eller kväve. I båda dessa grupper av legeringar används krom och ibland aluminium och/eller kisel för att ge bäraren ett förbättrat korrosionsmotstånd. I de fall där produkten enligt uppfinningen är sammansatt av en sådan bärare som på båda ytorna är täckt med den korrosionsresistenta Cu-baslegering, kommer Cu-baslegeringen enligt uppfinningen att leverera det korrosionsmotstànd som krävs. På så sätt kan legeringar vars maximala användningstemperatur i andra applikationer är begränsad genom korrosionsmotståndet användas såsom lastbärare vid högre temperaturer än annars. l de fall där produkt enligt uppfinningen bara är täckt på en yta av bäraren med den korrosionsresistenta Cu-baslegeringen, är det nödvändigt att 526 673 24 bäraren i sig har ett tillräckligt korrosionsmotstånd iden miljö dess fria yta exponeras för.

EXEMPEL 7 Såsom ett exempel på hur en rörformig produkt för användning i metallförstoft- ningsbetingelser är utformad för att uppfylla de olika kraven på en sådan pro- dukt, följer en beskrivning av en slutlig rörforrnig produkt.

Röret för användning i applikationer där enkkorrosiv gas utbyter värme med sig själv igenom rörväggen består av en lastbärande komponent av Legering 800HT (UNS NO8811) med ett skyddande skikt av en Cu-baslegering med sammansättning Cu-8,5 vikt-% AI-1,0 vikt-% Si-0,5 vikt-% Fe på både inre och yttre ytor. Ett exempel på ett sådant rör har en diameter av 60,3 mm och en total tjocklek av 3,91 mm. l denna slutliga produkt har det yttre korrosionsresis- tenta skiktet en tjocklek av 1,0 mm, och det inre korrosionsresistenta skiktet en tjocklek av 0,7 mm, medan den lastbärande komponenten har en tjocklek av 2,2 mm. Wd 900 °C innebär detta att det maximalt tillåtna tryckfallet enligt ASME:s ångpanne- och tryckkärlsnorm, sektion Vlll, avdelning l, är ungefär 5,5 bar.

Eftersom gasen utbyter värme med sig själv, förväntas tryckfallet över förväg- gen vara mindre än 5 bar, även vid processer som arbetar vid absoluta tryck i omrâdet 10-100 barïSålunda uppfyller den produkt som beskrivits" iderftidir" gare sektionen de nödvändiga kraven för att användas vid så höga temperatu- rer som 900 °C.

Det torde vara klart för fackmannen att den rörforrniga produkten med den kor- rosionsresistenta legeringen som täcker endast den inre eller endast den yttre ytan också är möjlig med mycket varierande dimensioner och sammansätt- ningar av Cu-baslegeringen och den bärande legeringen.

EXEMPEL 8 Ett exempel på detta är ett rör som leder en gas med en kolaktivitet större än ett vid ett temperaturintervall av 450-700 °C i sitt inre och på sin yttre yta kyls av 526 673 luft med en temperatur i området 200-700 °C. Av denna anledning är ett sådant rör täckt med en metallförstoftníngsresistent Cu-baslegering på sin inre yta, men måste på den yttre ytan fortfarande ha ett tillräckligt oxidationsmotstånd med avseende på den heta luften. Med användning av en beprövad legering såsom Legering 600 (UNS N 06600) med 6 mm väggtjocklek och 2 mm tjock Cu-7 Al-0,2 Si-0,5 vikt-% Ni-legering på den inre ytan möjliggör åtminstone 10 års livslängd med ett inre tryck av 10 bar.

EXEMPEL 9 Ett ytterligare exempel är ett rör som leder ånga i sitt inre och som uppvärms från utsidan av en gas med en kolaktivitet större än ett vid ett temperaturinter- vall av 200-600 °C. l detta fall exponeras den yttre ytan för metallförstoftnings- betingelser, medan den inre ytan inte exponeras för någon kolrelaterad korro- sion. Av denna anledning är ett sådant rör täckt med en metallförstoftningsre~ sistent Cu-baslegering på sin yttre yta, och en legering med tillräckligt ångkor- rosionsmotstånd och mekanisk hållfasthet används såsom den bärande delen.

En legering som uppfyller dessa krav är Legering 800HT (UNS N 08811). Med ett rör med yttre diameter 50 mm och en väggtjocklek av 3,7 mm, med använd- ning av ett 0,9 mm tjockt Cu-5,8 vikt-% Al-1,0 vikt-% Si-skikt på rörets yttre yta. l detta fall är tjockleken av Legering 800HT 2,8 mm, vilket innebär att det maxi- mala inre ångtryck som kan tillåtas är'100'b'ar.' 'i

Claims (7)

10 15 20 25 526 673 .lb PATENTKRAV

1. Användning av en kopparbaslegering innehållande (i vikt-%): AI 2-20 tillsats av Si upp till 6% En eller flera av gruppen av sällsynta jordartsmetaller (REM), såsom yttrium, hafnium, zirkonium, lantan och /eller cerium >0 varav max 1,0 av varje grundämne men totalt max 3,0 Ett eller flera av grundämnena järn, nickel, kobolt och mangan, totalt upp till 20 Cu återstoden och normalt förekommande legeringstillsatser och föroreningar. i CO-innehållande atmosfärer, och/eller kolväteinnehållande atmosfärer eller processer som innehåller fast kol, såsom förgasning av fasta kolhaltiga material, termisk sönderdelning av kolväten och katalytísk reformering, särskilt katalytísk reformering under lågsvavliga betingelser och betingelser med ringa svavel och vatten.

2. Användning enligt krav 1, vid temperaturer mellan 400 och 900 °C och vid tryck under 100 bar.

3. Användning enligt kraven 1 och 2 såsom en komponent l ett kompositmaterial i form av rör, ledningar, plåt, band och tråd.

4. Användning enligt krav 1 till 3 såsom en komponent i ett kompositmaterial. 10 526 673 .Pr

5. Användning enligt krav 1 till 4, där kopparbaslegeringen är anordnad i en minimitjocklek av den korrosionsresistenta komponenten av åtminstone 0,5 mm för användning vid temperaturer av 450-650 °C i nämnda kompositform.

6. Användning enligt krav 1 till 4, där kopparbaslegerlngen är anordnad i en minimitjocklek av den korrosionsresistenta komponenten av åtminstone 1,0 mm för användning vid temperaturer över 650 °C i nämnda kompositform.

7. Användning enligt krav 1 till 6 såsom konstruktionsmaterial iform av rör, ledningar, plåt, band och tråd.