UA58503C2 - Спосіб захисту високотемпературних сплавів, які містять залізо, нікель та хром, від високотемпературної корозії, викликаної цементацією або розпилюванням металу - Google Patents

Спосіб захисту високотемпературних сплавів, які містять залізо, нікель та хром, від високотемпературної корозії, викликаної цементацією або розпилюванням металу Download PDF

Info

Publication number
UA58503C2
UA58503C2 UA98094899A UA98094899A UA58503C2 UA 58503 C2 UA58503 C2 UA 58503C2 UA 98094899 A UA98094899 A UA 98094899A UA 98094899 A UA98094899 A UA 98094899A UA 58503 C2 UA58503 C2 UA 58503C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
temperature
protected
metal
metals
group
Prior art date
Application number
UA98094899A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Inventor
Іб Альструп
Іб Хоркендорф
Original Assignee
Хальдор Топсьоє А/С
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 Хальдор Топсьоє А/С filed Critical Хальдор Топсьоє А/С
Publication of UA58503C2 publication Critical patent/UA58503C2/uk

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)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

Винахід відноситься до технології захисту високотемпературних сплавів, а саме до способу захисту високотемпературних сплавів, які містять залізо, нікель та хром, від високотемпературної корозії, викликаної цементацією або розпилюванням металу. Спосіб включає обробку поверхні, яка захищається, причому обробку здійснюють осадженням шару щонайменше одного металу, який вибрано з групи, що містить благородні метали, дорогоцінні метали, метали з групи IV і групи V Періодичної Таблиці і їх суміші, з товщиною у діапазоні 0,01-10 м на поверхню, яка захищається, і наступним випаленням обробленої поверхні в інертній атмосфері при визначеній температурі. Винахід забезпечує високоефективний захист частин і елементів промислового обладнання із високотемпературних сплавів від високотемпературної корозії, викликаної цементацією або розпилюванням металу.

Description

Опис винаходу
Цей винахід стосується технології захисту високотемпературних сплавів, головним чином способу захисту 2 високотемпературних сплавів, які містять залізо, нікель та хром, від високотемпературної корозії, викликаної цементацією або металевим обпилюванням.
Основна проблема багатьох промислових процесів у тому, що високотемпературні сплави, які, в основному, використовуються як будівельні матеріали, схильні до корозії, викликаної окисленням, або цементацією, або металевим обпилюванням, коли вони зазнають вплив високотемпературних газів із високим вмістом вуглецю. 70 Цементація спостерігається у нафтохімічній промисловості, де етилен одержують у піролізних печах термальним розщепленням гідрокарбонів у суміші водяна пара-гідрокарбон при температурах до 11007С. У цьому процесі розщеплення на внутрішніх стінках труб для розщеплення виникає коксове осадження. У парових перетворювачах природний газ або інші гідрокарбони, перетворюються в умовах каталітичної реакції на нікелеві каталізатори до СО і Но. Цементація стінок труби спостерігається після перегріву або надлишкової активності 12 карбону. У промислових печах для термічної обробки або цементації сталей, до того ж, виникає цементація пропускних граток і стінок печі. Складові елементи ядерного реактора, що охолоджується СО 5, можуть бути цементовані СО», а теплообмінники реактора, що охолоджується гелієм, можуть бути цементовані домішками, такими, як СО і СН, у гелії. Цементація є можливою під впливом вугільної газифікації й відходів спалення у обладнанні, але більш важкою буде сульфідізація й корозія під впливом хлору. За піччю парового реформінгу, 20 обладнання теплового відновлення є потенційно вразливим до важкої форми корозії, відомої, як "металеве обпилювання". Це є процес катастрофічної цементації, до якого вразливі сплави, що вміщують залізо, нікель та кобальт, результатами якого є розпад сплаву на "пил", який складається з часток карбону, карбідів, металу й окислів. Результатом є знос поверхні сплаву. У протилежність вище згаданій цементації, металеве обпилювання викликане температурами, не нижче, як, приблизно, 4507"С. Як результат багатьох досліджень зроблений с 25 висновок, що фактично всі сплави, які зазнають високої температури, є вразливими до металевого Ге) обпилювання.
Відомий спосіб захисту високотемпературних сплавів, які містять залізо, нікель та хром, від високотемпературної корозії, викликаної цементацією або металевим обпилюванням, який включає полірування й очищення поверхні, механічну обробку струменем піску й дробом, та окислення поверхні (див. о 30 "Металографічне полірування механічними способами", друк. АБМ, 3. Еа., 1982). о
Відомий спосіб не гарантує достатній захист частин і елементів промислового обладнання з високотемпературних сплавів. о
Задачею винаходу є надати високоефективний спосіб захисту високотемпературних сплавів, які містять Ге) залізо, нікель та хром, від високотемпературної корозії, викликаної цементацією або металевим обпилюванням.
Зо Ця задача досягається способом, що пропонується, захисту високотемпературних сплавів, які містять залізо, о нікель та хром, від високотемпературної корозії, викликаної цементацією або металевим обпилюванням, який включає обробку поверхні, що захищається, причому, обробка здійснюється осадженням шару, щонайменше, одного металу, який вибраний з групи, що вміщує благородні метали, дорогоцінні метали, метали з групи ІМ і « групи М Періодичної таблиці і їхніх сумішей, із товщиною у діапазоні 0,01 до 10ум на поверхні, яка захищається, З 70 з наступним випалюванням оброблюваної поверхні у інертній атмосфері визначеної температури. с Випалювання визначеною температурою здійснюється за період часу, достатній, щоб досягти однорідного "з розподілення металу на і в поверхні, що захищається.
Осадження вказаних металів може бути нанесене звичайними методами, які включають фізичні або хімічні парові осадження, або занурення, розпилювання, або гальванічне покриття.
Як метали групи ІМ, переважно використані Зп і/або РЬ. Як метали групи М переважно використані 56 і/або Ві. і-й Перед осадженням шару, поверхня, що захищається, може бути вичищена з наступним, якщо необхідно, (ее) поліруванням.
Цей винахід ілюстрований наступними прикладами, які призначені для описування способу виконання і і-й використання вище згаданого винаходу у деталях. («в 50 Була проведена певна кількість тестів на корозію від металевого обпилювання з використанням, у якості тестових зразків, циліндричних дисків з діаметром приблизно 18мм і товщиною бмм, зроблених зі сплаву 800 Н з с» наступною композицією у ваг.бо: 0.05-0.1 С, тах. 1.0 5і, тах. 1.5 Ми, тах. 0.015 5, 30.0-35.0 Мі, 20.0 Ст, 45
Ее, 0.15-0.6 Ті, 0.15-0.6 А, тах. 0.75 Си.
Приклад 1 99 Тестові зразки досліджені для корозії від металевого обпилювання при наступних умовах: о Тиск газу 34 бар о Склад газової суміші 49.3 95 Но, 15.695 СО, 5.695 СО2, 29.5956 НО
Швидкість газу макс. 10м/с 60 Температура 6507С
Тривалість експерименту 200г
Дослідження проводились після поверхневої обробки і після певної кількості різних стандартних підготовок, що включають полірування і чищення поверхні, механічну обробку, і окислення поверхні. Використаними 62 механічними видами обробки є обробка струмом піску і обробка дробом. У всіх цих випадках після тесту були виявлені жорсткі корозії від металевого обпилювання, такі як вуглецеві утворення, точкова корозія і втрата матеріалу. Однак, коли тестовий зразок був підготовлений згідно з цим винаходом, після вище описаного тесту на корозію від металевого обпилювання на підготовленій поверхні не було зафіксовано помітних ознак корозії.
Наступна підготовка згідно з винаходом вміщувала полірування і чищення поверхні. Фізичним паровим осадженням на поверхню, яка захищається, було напилено шар золота товщиною, приблизно, 1 ум. Після цього, зразок було витримано при 9007 протягом ЗОхв. у струмі гелію.
Приклад 2
Сплав 800 Н тестового зразку з вище згаданою композицією був тестований у наступних умовах:
Тиск газу 34 бар
Склад газової суміші 39,4 95 Но, 37295 СО, 1,795 СОо, 21,796 НО
Швидкість газу макс. 10м/с
Температура 65370
Тривалість експерименту 100г
Перед тестом була зроблена наступна підготовка:
Поверхня зразка була відполірована і вичищена. На поверхню електрохімічним способом був нанесений шар олова товщиною, приблизно, Зум. Зразок було витримано при 8007С протягом ЗОхв. у струмі гелію.
Після тесту на корозію від металевого обпилювання на підготовленій поверхні не було зафіксовано помітних ознак корозії.

Claims (5)

Формула винаходу с й й й й й й й о
1. Спосіб захисту високотемпературних сплавів, які містять залізо, нікель та хром, від високотемпературної корозії, викликаної цементацією або розпилюванням металу, що включає обробку поверхні, яка захищається, який відрізняється тим, що обробку здійснюють осадженням шару щонайменше одного металу, який вибрано з групи, що містить благородні метали, дорогоцінні метали, метали з групи ІМ і со зо Трупи М Періодичної Таблиці і їх суміші, з товщиною у діапазоні 0,01-10 ум на поверхню, яка захищається, і наступним випаленням обробленої поверхні у інертній атмосфері при визначеній температурі. о
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що випалення при визначеній температурі здійснюють за період ю часу, достатній, щоб досягти однорідного розподілення металу на і в поверхні, яка захищається.
3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як метал групи ІМ використовують Зп і/або РБЬ. со
4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як метал групи М використовують 565 і/або Ві. ю
5. Спосіб за будь-яким з пп.1-4, який відрізняється тим, що перед осадженням шару поверхню, яка захищається, піддають чищенню.
б. Спосіб за будь-яким з пп.1-5, який відрізняється тим, що перед осадженням шару поверхню, яка захищається, піддають поліруванню. « ШИ | | | Що - с Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2003, М 8, 15.08.2003. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і ів - и?» науки України. 1 (ее) 1 («в) сю» іме) 60 б5
UA98094899A 1997-09-19 1998-09-17 Спосіб захисту високотемпературних сплавів, які містять залізо, нікель та хром, від високотемпературної корозії, викликаної цементацією або розпилюванням металу UA58503C2 (uk)

Applications Claiming Priority (1)

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

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA58503C2 true UA58503C2 (uk) 2003-08-15

Family

ID=22023614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA98094899A UA58503C2 (uk) 1997-09-19 1998-09-17 Спосіб захисту високотемпературних сплавів, які містять залізо, нікель та хром, від високотемпературної корозії, викликаної цементацією або розпилюванням металу

Country Status (14)

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

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
EP1111697A1 (en) * 1999-05-27 2001-06-27 Toyo Kohan Co., Ltd Surface-treated steel sheet for battery case, battery case comprising the same, methods for producing them, and battery
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
KR101210113B1 (ko) 2008-02-27 2012-12-07 수미도모 메탈 인더스트리즈, 리미티드 내침탄성 금속 재료
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
CN103620077B (zh) 2011-06-24 2016-02-03 新日铁住金株式会社 耐渗碳性金属材料
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 (uk) * 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
DE69433634T2 (de) * 1993-01-04 2005-03-10 Chevron Phillips Chemical Co. Lp, The Woodlands Verfahren zur Umsetzung von Kohlenwasserstoffen

Also Published As

Publication number Publication date
AU744761B2 (en) 2002-03-07
DE69804559D1 (de) 2002-05-08
CN1195894C (zh) 2005-04-06
EP0903424A1 (en) 1999-03-24
DK0903424T3 (da) 2002-07-22
EA199800742A1 (ru) 1999-04-29
TW434326B (en) 2001-05-16
DE69804559T2 (de) 2002-10-17
NO984240D0 (no) 1998-09-14
NO320781B1 (no) 2006-01-30
NZ331958A (en) 1999-09-29
CN1219607A (zh) 1999-06-16
ATE215623T1 (de) 2002-04-15
EA001169B1 (ru) 2000-10-30
KR19990029962A (ko) 1999-04-26
ES2173535T3 (es) 2002-10-16
JPH11172473A (ja) 1999-06-29
EP0903424B1 (en) 2002-04-03
NO984240L (no) 1999-03-22
KR100316222B1 (ko) 2002-01-12
AU8607698A (en) 1999-04-01
JP4372243B2 (ja) 2009-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA58503C2 (uk) Спосіб захисту високотемпературних сплавів, які містять залізо, нікель та хром, від високотемпературної корозії, викликаної цементацією або розпилюванням металу
Grabke et al. Metal dusting of nickel‐base alloys
Grabke Corrosion by carbonaceous gases, carburization and metal dusting, and methods of prevention
TW544341B (en) Method for producing chromium carbide coatings
Hoyt et al. High temperature metal deterioration in atmospheres containing carbon-monoxide and hydrogen
JP2005519188A (ja) 銅基合金及び炭化雰囲気におけるその使用
GB1604604A (en) Protective process for ferrous and non-ferrous metal surfaces against corrosion by carburation at high temperatures and corrosion by oxidation
Kaushal et al. High temperature corrosion behaviour of HVOF-sprayed Ni-20Cr coating on boiler steel in molten salt environment at 900 C
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
Ardali et al. Evaluation of metal dusting resistance of thermal sprayed NiCrAlSiTaY and NiCrAlSiTaY/laser re-melted Al2O3 coatings on Inconel 625
De Bruyn et al. Apparent influence of steam on metal dusting
Nishiyama et al. Degradation of surface oxide scale on Fe-Ni-Cr-Si alloys upon cyclic coking and decoking procedures in a simulated ethylene pyrolysis gas environment
Nishiyama et al. A metallurgical approach to metal dusting of nickel-base alloys
Nishiyama et al. Metal Dusting of Nickel-Base Alloys in Simulated Syngas Mixtures
John Alloy corrosion in reducing plus sulfidizing gases at 600-900 C
Taczała-Warga et al. Low-pressure ferritic nitrocarburizing: a review
HUP9900820A1 (hu) Eljárás szénlerakódás kialakulásának csökkentésére
Nishiyama et al. Metal dusting behavior of new Ni-base alloy in a laboratory carbonaceous environment
Priss et al. High-temperature chlorine corrosion in presence of sulfur containing and potassium external deposits
Shikama et al. Corrosion behaviors of inconel 617 in hydrogen base gas mixture
Igolkin Thermal Diffusion Coatings for Protection from Gas Corrosion, Coke Deposition, and Carburization.
Singh et al. High-temperature oxidation studies of diamalloy 4700 coating on SA 516 boiler steel
Ropital et al. Coupling Thermogravimetric and Acoustic Emission measurements: its application to study the inhibition of catalytic coke deposition