Untersuchung der Metal Dusting Beständigkeit hochlegierter Werkstoffe und deren Schweißverbindungen mit und ohne Onsite-Aluminisierung

20854 N

Forschungsstelle 1: DECHEMA-Forschungsinstitut 
Projektleiter 1: PD Dr. Galetz 
Laufzeit: 1.10.19  - 31.03.2022

In diesem Projekt soll das Verhalten von hochlegierten Werkstoffen und deren Schweißverbindungen in aggressiven Metal Dusting Atmosphären untersucht und verbessert werden. Metal Dusting ist eine schädliche Form der Hochtemperaturkorrosion. Sie kann - einmal initiiert - nicht mehr gestoppt werden und innerhalb kürzester Zeit zum vollständigen Versagen eines Bauteils führen.

Hochtemperaturlegierungen, die neben der chemischen Beständigkeit in industriellen Atmosphären auch eine hohe mechanische Belastbarkeit aufweisen, sind sehr teuer. Im Schadensfall kommen zu den Kosten für den Austausch von Bauteilen aus solchen Legierungen noch weitere Kosten durch die unplanmäßigen Standzeiten der Anlage. Für die Wirtschaftlichkeit einer großtechnischen Anlage ist die Beständigkeit der Werkstoffe sowie eine schnelle Reparatur durch Schweißen maßgeblich. Schweißverbindungen besitzen häufig andere Werkstoffeigenschaften als die reinen Legierungen.

Insbesondere in Metal Dusting gefährdeten Bereichen wird deswegen bisher auf Schweißverbindungen verzichtet. In diesem Projekt werden hochlegierte Werkstoffe und deren Schweißverbindungen unter Metal Dusting Atmosphären bei hohem Druck getestet und die zugrunde liegenden Mechanismen identifiziert. Dadurch lassen sich Wirtschaftlichkeit und Sicherheit von Industrieanlagen verbessern. Aluminidbeschichtungen sollen als Schutzschichten gegen Metal Dusting im Schweißnahtbereich eingesetzt werden. Im Projekt wird die Onsite-Aluminisierung angewandt. Dabei wird die Werkstoffoberfläche mit einem aluminiumhaltigen Schlicker behandelt und durch Wärmebehandlung gezielt mit Aluminium angereichert. Die Beständigkeit der Werkstoffe und der Schweißverbindungen gegen Metal Dusting wird durch die hohe Aluminiumkonzentration im Randbereich deutlich verbessert. Von den Ergebnissen können Anlagenbauer, Industriemontagefirmen, Beschichtungsfirmen sowie werkstofftechnische Beraterfirmen direkt profitieren.

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BMWi-Logo Das IGF-Vorhaben Nr. 20854 N der Forschungsvereinigung DECHEMA, Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V., Theodor-Heuss-Allee 25, 60486 Frankfurt am Main wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
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