Utvärdering av sekundära korrosionsskydd inom högtemperaturkorrosion
Typ
Program
Publicerad
2020
Författare
Meisoll, Elinore
Modellbyggare
Tidskriftstitel
ISSN
Volymtitel
Utgivare
Sammanfattning
Högtemperaturkorrosion är en stor utmaning, framförallt inom förbränning av biomassa och avfall. I korrosiva miljöer som innehåller alkalimetaller, klor och vattenånga, tenderar den annars skyddande oxiden att brytas ner, vilket ökar underhållskostnaderna och minskar energieffektiviteten. För att lösa detta problem har många studier undersökt hur man kan förbättra materialegenskaperna i rostfritt stål. Trots det finns det fortfarande flera osäkerheter kring själva mekanismerna och under vilka förhållanden oxiden som bildas efter katastrofkorrosion är skyddande.
Syftet med den här studien var att undersöka i vilka miljöer, temperaturer och legeringssammansättningar som diffusionen för sekundärskydd är hastighetsbestämmande. För att ta reda på om det var diffusionsstyrt analyserades fyra olika artiklar från tidigare forskning inom högtemperaturskorrosion. Utifrån datan som samlades in beräknades polynomgraden, P, för att se om tillväxten var parabolisk då det indikerar att kinetiken är diffusionsstyrd.
Resultatet indikerade att oxidtillväxten för Fe2,25Cr (i närvaro av 5 % O2 + 95 % N2) och Fe10Cr (i närvaro av 5 % O2 + 10 % H2O + 85 % N2) var begränsad av diffusion vid 600 °C. Dessutom var ett flertal FeCr-legeringar med varierad Cr-halt (Fe2,25Cr, Fe10Cr, Fe12Cr, Fe14Cr, Fe16Cr och Fe18Cr) i olika miljöer (5 % O2 + 10 % H2O + 85 % N2 eller 5 % O2 + 40 % H2O + 55 % N2) och temperaturer (600 °C, 650 °C or 800 °C) bitvis begränsad av diffusion eller nära diffusionsstyrd kinetik. Därutöver avvek kinetiken för Fe12Cr, Fe20Cr Fe18Cr8Ni och Fe18Cr10Ni vid 500 °C eller 600 °C (i närvaro av 5 % O2 + 10 % H2O + 85 % N2, 10 % O2 + 20 % H2O + 70 % Ar, 5 % O2 + 40 % H2O + 55 % N2 + K2CO3 eller 5 % O2 + 40 % H2O + 55 % N2 + KCl) initialt från diffusionsstyrd kinetik, men närmade sig parabolisk kinetik med tiden. Slutligen var en intressant observation i denna studie att massökningen inte har någon direkt inverkan på kinetikens form.