@phdthesis{Lisk2013, author = {Lisk, Alexander}, title = {Korrosions- und Aufkohlungsprozesse von Dampferzeugerwerkstoffen unter Ber{\"u}cksichtigung der Aschedepositionen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-29341}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2013}, abstract = {Im Rahmen dieser Arbeit wurden Dampferzeuger-Werkstoffe mit Chromgehalten von 0,1 bis 12 Ma.-\% hinsichtlich ihres Korrosionsverhaltens unter konventionellen und Oxyfuel-Betriebsbedingungen untersucht. Dabei stand neben der Gasphasenkorrosion auch die Korrosion unter Beteiligung von Aschedepositionen im Fokus der Untersuchungen. Die Auslagerung der Werkstoffe erfolgte durch eine kombinierte Versuchsanordnung aus Technikumanlage und einem eigens errichteten Labor-Korrosionsversuchsstand, wobei eine Gesamtauslagerungsdauer von 1.110 Stunden realisiert wurde. Dabei konnte das in der Technikumanlage begonnene Schichtwachstum im Labor-Korrosionsversuchsstand erfolgreich weitergef{\"u}hrt werden. Mit Hilfe der kombinierten Versuchsanordnung, insbesondere des Labor-Korrosionsversuchsstandes, konnten reale Betriebsbedingungen erfolgreich simuliert werden. Nach erfolgter Auslagerung in der Feuerungsanlage zeigten die Proben beginnende Korrosionserscheinungen an den Werkstoffoberfl{\"a}chen. Die Untersuchungsergebnisse der einzelnen Werkstoffproben hinsichtlich des Korrosionsverhaltens ließen jedoch kaum Unterschiede zwischen h{\"o}her und niedrig legierten Werkstoffen erkennen. Wie bei anderen Autoren konnte nur am Werkstoff mit 9-12 Ma.-\% Chromgehalt (Werkstoff VM12SHC) Aufkohlung festgestellt werden. Dabei hat die Aufkohlungstiefe gegen{\"u}ber den Proben nach 110 Stunden Auslagerungszeit unter allen Betriebsbedingungen zugenommen. Die werkstofftechnischen Analysen nach der Auslagerung im Labor-Korrosionsversuchsstand zeigte eine deutliche Abnahme großer Poren in den Oxidschichten. Die Anwesenheit von Aschedepositionen f{\"u}hrt zur Ausbildung dickerer Oxidschichten. Ursache sind Reaktionen zwischen den gebildeten Oxidschichten und den angelagerten Aschepartikeln unter Ausbildung einer Reaktionsschicht. Die bei steigendem Chromgehalt in den Werkstoffen zu erwartende Abnahme der Korrosionsaktivit{\"a}t durch die Bildung einer sch{\"u}tzenden Eisen-Chrom-Spinellschicht ist aufgrund der geringen Auslagerungstemperatur von 490°C nicht eingetreten. Mit Hilfe der in dieser Arbeit durchgef{\"u}hrten Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass bei niedrigen Temperaturen (T = 490°C) auch f{\"u}r Werkstoffe mit Chromgehalten von 0,1-6 Ma.-\% Chrom konstante parabolische Wachstumsraten auftreten. Es konnten keine Vorteile im Hinblick auf geringere Korrosionsraten analysiert werden. Inwiefern die Werkstoffe bei der Temperatur von 490°C auch ein anormales Oxidationsverhalten aufweisen, k{\"o}nnte im Rahmen einer separaten Arbeit erforscht werden. Sowohl die berechneten als auch die gemessenen Abzehrungsraten an den untersuchten Werkstoffen liegen {\"u}ber den zu erwartenden, normalbedingten Abzehrungsraten, sind jedoch als nicht kritisch einzustufen. F{\"u}r die realisierten Auslagerungsbedingungen (T = 490°C, p = 1 bar) ist unter Oxyfuel-Bedingungen, sowohl mit als auch ohne Aschedepositionen, keine erh{\"o}hte Korrosion feststellbar. Die ermittelten parabolischen Wachstumskonstanten weisen die gleiche Gr{\"o}ßenordnung wie die in der Literatur verf{\"u}gbaren parabolischen Wachstumsraten auf. Dementsprechend befanden sich die untersuchten Korrosionsprozesse sich noch nicht in einem Langzeitgleichgewicht. Die untersuchten Werkstoffe wurden im Hinblick auf ihre Korrosionsbest{\"a}ndigkeit anhand der Untersuchungsergebnisse eingestuft. Dar{\"u}ber hinaus erfolgte unter Ber{\"u}cksichtigung der Beschaffungskosten f{\"u}r die untersuchten Werkstoffe eine Erweiterung in Form eines kommerziellen Rankings. Die Werkstoffe 13CrMo4-5 und 16Mo3 weisen das beste Preis- / Leistungsverh{\"a}ltnis auf. Diese Werkstoffe k{\"o}nnen unter den realisierten Bedingungen ohne Einschr{\"a}nkungen hinsichtlich der Lebensdauer und der Kosten eingesetzt werden. Der Werkstoff 10CrMo9-10 weist teilweise h{\"o}here Korrosionsraten als die Werkstoffe 7CrMoVTiB10-10 und VM12SHC auf, ist jedoch deutlich kosteng{\"u}nstiger zu beschaffen. Deshalb erfolgt im kommerziellen Ranking die Einordnung des Werkstoffes 10CrMo9-10 vor den Werkstoffen 7CrMoVTiB10-10 und VM12SHC.}, subject = {Dampferzeuger; Werkstoff; Oxyfuel-Verfahren; Asche; Korrosion; Werkstoffe; Korrosion; Hochtemperaturkorrosion; Oxyfuel; Asche; Materials; Corrosion; High Temperature Corrosion; Oxyfuel; Ash}, language = {de} }