Coroziune la temperaturi ridicate Coroziune la gaze fierbinți (HTK) - Descărcare gratuită PDF
5.6.1.4 Coroziune la temperatură înaltă/coroziune cu gaz fierbinte (HTK) Atac de topire a sulfurii în conducta unui cuptor de cracare Descoperire de sulfurare internă pe o lamă de turbină de înaltă presiune răcită Coroziunea la temperatură înaltă este deteriorarea oxidativă a metalelor și aliajelor metalice cauzate de gazele fierbinți, substanțele lichide și solide. Aceasta include toate daunele cauzate de reacțiile cu atmosfera înconjurătoare sau particulele străine transportate de aceasta (lit. 5.6.1.4-1, imaginea 5.6.1.4.2-3). Oxidarea și coroziunea gazelor fierbinți (HGK, sulfidare, lit. 5.6.1.4-3) sunt mecanisme importante de deteriorare care limitează durata de viață a pieselor fierbinți expuse în principal fluxului de gaz fierbinte, cum ar fi camera de combustie și palele turbinei. Contaminarea aerului de admisie, a fluxului principal de aer din motor și a sistemului de aer (de exemplu, aer de răcire, aer de etanșare, aer de scurgere) nu afectează doar suprafețele exterioare umede cu gaze fierbinți ale componentelor răcite, ci și partea din spate și interiorul componentelor prin intermediul aerului de răcire. La motoarele moderne, care în zona compresorului au în mare parte materiale rezistente la coroziune, cum ar fi aliajele de titan și nichel, problemele de coroziune sunt astfel mutate din zona compresorului tipurilor de motoare mai vechi în zona pieselor fierbinți. Pagina 5.6.1.4-1
Influența oxidării și coroziunea gazelor fierbinți asupra duratei de viață a componentelor. Ca strat protector de acoperire, oxidarea prelungește durata de viață a părții fierbinți. Cu toate acestea, în starea de protecție, aceasta duce la o reducere a duratei de viață. creșterea în greutate liniară creșterea formării stratului de oxid neprotector + creșterea „oxidării de rupere” a formelor de oxizi fără protecție ca urmare a formării fisurilor. Stratul de oxidare cu solicitări de tracțiune ridicate datorită scăderii volumului. Schimbarea greutății pe unitatea de suprafață 0 - scăderea timpului greutatea liniară scăderea „oxidării catastrofale” proces de oxidare autoîncetinire formarea stratului de oxid de protecție Comportamentul diferit al straturilor de oxidare ale părților fierbinți. Stratul de oxidare cu solicitări compresive ridicate datorită creșterii volumului. Cele mai importante forme de mecanisme de deteriorare atmosferică a părților fierbinți. schimbare de greutate legată de suprafață + 0 - eroziune temporală datorată impactului particulelor lichide sau solide: cenușă, reacție de murdărie cu Na, Cl, S din - gaze - depozite de lichid - oxizi topiți: - coroziune - incubare - depuneri lichide și solide de atac crescute (murdări): Ca, P, Mg Fig. 5.6.1.4.1-2 Pagina 5.6.1.4-4
Chiar și cele mai mici cantități de sulf sunt suficiente pentru un atac de sulfidare catastrofală. temperatură acidă se topește cu efect de SO 3 sulfați cu un punct de topire scăzut temperatura medie se topește bazic topit Na 2 SO 4 săruri de temperatură înaltă devin volatile Forța de atac oxidare prin coroziune 500 600 700 800 900 1000 temperatura [C] oxidare sulfuri frontale eliberează sulf epuizat în Al și Cr Zona devine sensibilă la oxidare Sulful formează sulfuri Imagine tipică de sulfurare în secțiunea metalografică Reprezentarea schematică a procesului de sulfurare Produse de coroziune Particulele de sulf aproximativ 0,1 mm Cr și Al zonei epuizate Imaginea 5.6.1.4.1-3 Pagina 5.6.1.4-7
Șuruburile și piulițele placate cu argint din piesele fierbinți pot fi deteriorate mai repede de efectele sulfului și pot provoca, de asemenea, deteriorarea/formarea fisurilor pe suprafețele de contact ale componentelor. Imaginea 5.6.1.4.1-4 Imaginea 5.6.1.4.1-4 (Lit 5.6.1.4-2): În acest caz (a se vedea 6 în Imaginea 5.3-8), după câteva mii de ore de funcționare, au apărut mici fisuri în șuruburi și flanșa unui dispozitiv foarte încărcat Rotor pornit. O investigație a atribuit acest lucru acizilor care conțin sulf. Au declanșat o reacție corozivă în material. Sulful provine din combustibilul folosit. Pagina 5.6.1.4-8