VDM

CASE

HIS

TORY

50499

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59ein Hochleistungswerkstofffr die chemische Verfahrenstechnikund andere Prozeindustrien

FxFTextfeldhttp://www.kruppvdm.de/_pdf/CASE_HISTORY_5_d.pdf

2In der Reihe VDM Case Historywerden Werkstoffentwicklungender Krupp VDM GmbH vorgestellt.

VDM Case History No. 5 behan-delt den Werkstoff Nicrofer 5923hMo - alloy 59 (2.4605).

Dieser Hochleistungswerkstoffwird Dank seines herausragendenKorrosionsverhaltens immer hufigerfr die Herstellung von Apparatenund Anlagen der chemischen Verfah-renstechnik und anderer Proze-industrien eingesetzt.

Weiteres Informationsmaterialzu diesem Werkstoff und dessenbevorzugten Einsatzgebieten kannmit dem beigefgten Vordruck ange-fordert werden. Ergnzende Aus-knfte erteilen unsere Anwendungs-techniker.

Die Informationen in dieserDruckschrift beruhen auf Ergebnissenunserer Forschung und Entwicklungbei Drucklegung. nderungen behal-ten wir uns vor.

Die Informationen in dieserDruckschrift erfolgen nach bestemWissen, jedoch ohne Haftung unse-rerseits und enthalten keine Zusiche-rung bestimmter Eigenschaften.Lediglich im Auftragsfall haften wirnach den Kaufvertragsbedingungen,insbesondere unseren AllgemeinenVerkaufsbedingungen.

Titelbild: Zentrifuge aus Nicrofer5923 hMo - alloy 59 (2.4605) frdie Herstellung von Feinchemikalien.

Krupp VDM GmbHPostfach 1820D-58778 Werdohl

Tel.: (02392) 55 - 0Fax: (02392) 55 - 2217Internet: http: //www.kruppvdm.de

CopyrightKrupp VDM GmbH04/1999

Gedruckt in der Bundesrepublik Deutschland

Verfasser: Dr. Manfred B. Rockel

34 Nickellegierungen der C-Reihefr besonders aggressive Korrosionsbedingungen

6 Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)chemische Zusammensetzung, mechanische und physikalische Eigenschaften

10 Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)Verarbeitung

12 Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)Korrosionsverhalten

16 Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)Korrosionsbestndigkeitin chemischen und anderen Prozemedien

22 Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)Schweien

26 Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)Einsatzbeispiele

28 in Salzsure enthaltenden Medien

30 in Industrieprozessen und der Grochemie

32 in organischen Suren und Medien

36 in Salzlsungen und Meerwasser

37 in metallurgischen Prozessen

38 in Anlagen und Komponenten

40 Nicrofer S 5923 - FM 59 (2.4607)Schweizusatzwerkstoff

42 Krupp VDM - HochleistungswerkstoffeLieferbare Produktformen

44 Krupp VDM GmbHVertriebsbros, Niederlassungen undVertretungen, Lagerhalter und Distributoren

47 LiteraturverzeichnisInformationsdienst

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)

ein Hochleistungswerkstofffr die chemische Verfahrenstechnik und andere Prozeindustrien

4ten, als Folge zu hoher Silizium- undKohlenstoffgehalte, fhrten in den60er Jahren zu dessen Ablsungdurch Alloy C-276.

Beide Legierungen verfgenber einen Zusatz von 4 ProzentWolfram, das einen positiven Ein-flu auf die Korrosionsbestndigkeitausbt. Wolfram verstrkt jedochzugleich die Neigung der Legierun-gen zu Ausscheidungen, die derenHerstellung und Verarbeitung nega-tiv beeinfluen, beispielsweise beider Warmformgebung und demSchweien.

Durch den relativ niedrigenChromgehalt dieser Legierungenliegt das Verhltnis Chrom zu Molyb-dn plus Wolfram unterhalb voneins. Fr die Handhabung strkeroxydierender Medien wre ein Wertber eins vorteilhafter.

Eine deutlich hhere thermischeStabilitt und bessere Verarbeitbar-keit bietet die in den 70er Jahrenvorgestellte, wolframfreie LegierungAlloy C-4.

Die Mitte der 80er Jahre folgen-de Weiterentwicklung Alloy C-22geht im Chromgehalt ber diese hin-aus, allerdings bei gleichzeitigerReduzierung des Molybdngehaltesvon 16 auf 13 Prozent und einerZudosierung von 3 Prozent Wolfram.

Alloy 686 ist mit dem auf 21Prozent angehobenen Chromgehalteine verbesserte Variante der Legie-rung Alloy C-276; Alloy C-2000unterscheidet sich von Nicrofer5923 hMo - alloy 59 (2.4605)durch den Zusatz von Kupfer.

Prozeindustrien optimale Lsungdar. Besonders augenfllig wird diesbei einer gesamtwirtschaftlichenBetrachtung, die neben der Anfangs-investition auch die Kosten frInstandhaltung und Reparatur sowieden durch Anlagenstillstand verur-sachten Produktionsausfall ein-schliet und die Gewhr einer lan-gen Lebensdauer der Anlage berck-sichtigt.

Nickellegierungen der sogenannten C-Reihe

Mit Gehalten von 55 bis 66 Pro-zent Nickel, 16 bis 23 Prozent Chromund 13 bis 16 Prozent Molybdnheben sich die Nickellegierungen dersogenannten C-Reihe deutlich vonder groen Zahl handelsblicherNickelbasislegierungen ab. Ihr hoherMolybdngehalt verleiht ihnen hch-ste Korrosionsbestndigkeit in redu-zierenden Medien, ihr Chromgehaltin oxydierenden Medien.

Ihren Namen verdankt dieseLegierungsgruppe dem bereits in den30er Jahren entwickelten WerkstoffAlloy C. Verarbeitungsschwierigkei-

Nickellegierungen der C-Reihefr besonders aggressive Korrosionsbedingungen

Steigende Anforderungen an eineressourcen- und umweltscho-nende Produktausbeute haben einErhhen der Prozeparameter Tem-peratur und Druck zur Folge so-wie ein Aufkonzentrieren der Pro-zemedien.

Den sich aus dieser Entwicklungergebenden zunehmend aggressive-ren Korrosionsbedingungen, mitihren chloridhaltigen und zugleichsauren Prozelsungen, sind nicht-rostende Edelsthle infolge ihrerAnflligkeit gegenber Loch-, Spalt-und Spannungsrikorrosion nichtgewachsen.

Hochlegierte Nickelbasiswerk-stoffe hingegen stellen eine fr dieHerstellung und den Betrieb vonApparaten und Anlagen der chemi-schen Verfahrenstechnik und anderer

Nickellegierungen der C-ReiheRichtanalysen

Legierungs- UNS - Markt- Hauptlegierungsbestandteile, %bezeichnung Bezeichnung einfhrung Ni Cr Mo W Fe Si C Cu

Alloy C N 10002 1930er 55 16 16 4 6 0,7 0,05 -Alloy C-276 N 10276 1960er 57 16 16 4 5 0,04 0,005 -Alloy C-4 N 06455 1970er 66 16 16 - 2 0,04 0,005 -Alloy C-22 N 06022 ca. 1985 57 21 13 3 3 0,04 0,005 -Alloy 59 N 06059 ca. 1990 59 23 16 -

6Die Vor- und Nachteile eines jedeneinzelnen Legierungselementessorgfltig abwgend, ging KruppVDM GmbH bei der Entwicklung desNicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) einen anderen Weg.

So wurde der Chromgehaltgegenber lteren Nickellegierun-gen der C-Reihe um 7 auf 23 Prozentangehoben, auf Wolfram verzichtetund der Eisengehalt auf etwa einProzent gesenkt. Mit diesen Ma-nahmen wurde erreicht, die Bestn-digkeit des Werkstoffes in reduzie-renden Medien durch den hohenMolybdngehalt sicherzustellen undgleichzeitig dessen Bestndigkeit inoxydierenden Medien durch dendeutlich angehobenen Chromgehalterheblich zu verbessern, der zudemeine bessere Bestndigkeit gegeninterkristalline Korrosion garantiert.

Mit Nicrofer 5923 hMo - alloy59 (2.4605) steht eine neue Nickel-legierung zur Verfgung, die bei her-vorragender thermischer Gefgesta-bilitt eine herausragende Korrosi-onsbestndigkeit in einer Vielzahlchemischer Prozemedien aufweist.Dies haben systematische Laborun-tersuchungen, Auslagerungsversucheund praktische Anwendungen nach-haltig unter Beweis gestellt.

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)Internationale Werkstoffbezeichnung und Normung

Land

Norm

Deutschland

Vd-TV-Werk-stoffblatt

USAASTMASMEASMECode Case

UNS N06059B 622

SB 622

2134

B 575SB 575

2134

B 574SB 574

2134

B 575SB 575

2134

B 564SB 564

2134

B 619/626SB 619/626

2134

505 505

Werkstoff-Nr.2.4605NiCr23Mo16Al

Werkstoff-bezeichnung

ChemischeZusammen-setzung

Rohre

nahtlos geschweit

Bleche Stangen Band Draht Schmiede-teile

Spezifikation

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)Chemische Zusammensetzung,mechanische und physikalische Eigenschaften

7ChemischeZusammensetzung

Die Tabelle nennt die Legie-rungselemente mit ihren jeweiligenGrenzgehalten. Von Bedeutung sindinsbesondere die BegleitelementeKohlenstoff, Eisen, Silizium undSchwefel, deren Anteile mglichstniedrig sein mssen; Silizium, dasdie Bildung intermetallischer Phasenfrdert, Schwefel, der die Korrosi-onseigenschaften durch Bildungschdlicher Sulfide auf den Korn-grenzen beeintrchtigt.

Nickel hat eine niedrige Lslich-keit fr Kohlenstoff. Um zu verhin-dern, da berschssiger Kohlenstoffzu Chromkarbidbildung auf Korn-grenzen und damit zu interkristalli-ner Korrosion als Folge von Chrom-verarmung in den Korngrenzenberei-chen fhrt, mu dessen Anteilgrundstzlich sehr viel niedrigersein, als beispielsweise in nicht-rostenden Edelsthlen.

Niedrige Eisengehalte verbes-sern die Korrosionsbestndigkeit vonWerkstoffen.

Der extrem niedrige Eisen-gehalt von maximal 1,5 Prozent bei Nicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) - Ist-Chargen liegen ber-wiegend unter einem Prozent - bietet Vorteile beim Schweien von Plattierungen und Hemdaus-kleidungen auf Kohlenstoffstahl, da eine die Korrosionsbestndig-keit beeintrchtigende Eisenaufmi-schung von vornherein niedriggehalten wird.

Chemische Zusammensetzung (Masse %)

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)

Ni Cr Fe C Mn Si Mo Co Al P S

min. 22,0 15,0 0,1

Rest

max. 24,0 1,5 0,010 0,5 0,10 16,5 0,3 0,4 0,015 0,005

Rasterelektronen-mikroskop im

Korrosionslaborder Krupp VDM in

Altena.

8MechanischeEigenschaften

Die Darstellung unten zeigt diemechanischen Eigenschaften vonNicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) bei Raumtemperatur. Siegelten fr warm- und kaltgewalztesHalbzeug im lsungsgeglhtenZustand in den genannten Abmes-sungsbereichen.

Sie liegen an der oberen Gren-ze der Werte fr die brigen Nickel-legierungen der C-Reihe.

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59Typische 0,2 % Dehngrenzenbei Raum- und erhhtenTemperaturen

mec

hani

sche

Spa

nnun

g, N

/mm

2

Temperatur in C

500

400

300

200

100

Alloy 59Alloy 22Alloy C-276

RT 200 400 600

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)Mechanische Eigenschaften bei Raumtemperatur

Form Abmessungen Dehngrenze Zugfestigkeit BruchdehnungRp 0,2 Rm 1,0 Rm A5

mm N/mm2 N/mm2 N/mm2 %

Blech, kaltgewalzt1) 0,5 - 6,4 690Blech, warmgewalzt1) 5 - 30 340 380 690 40Stangen 200 650 - 860Rohr, Wandstrke 0,5 - 5 690

1) Mindeststrke gem VdTV-Werkstoffblatt 505

Werk Altena:Rechnergesteuer-tes Sechsrollen-Einzelblech-Rever-sierwalzwerk,Bauart "Sendzi-mir", fr dnne,besonders gro-formatige Bleche.

In dem Bild oben sind typischeKurzzeitwerte der Werkstoffe Nicro-fer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605),Alloy 22 sowie Alloy C-276 fr die0,2 Prozent Dehngrenze in Abhn-gigkeit von der Temperatur aufge-tragen.

Mittelwerte fr die ISO-V-Kerb-schlagzhigkeit betragen bei Raum-temperatur mindestens 225 J/cm2,bei -196C mindestens 200 J/cm2.

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)Typische physikalische Eigenschaften bei Raum- und erhhten Temperaturen

Dichte: 8,6 g/cm3 Schmelztemperatur: 1.310 - 1.360C Permeabilitt bei 20C:

10

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) wird hnlich den frEdelsthle und Nickelwerkstoffe geltenden industriellen Fertigungs-techniken verarbeitet.

Absolute Sauberkeit ist Grund-voraussetzung, insbesondere vorund whrend einer Wrmebehand-lung sowie beim Schweien. Verun-reinigungen durch Schwefel, Phos-phor, Blei und andere niedrigschmel-zende Metalle, die in Farben oderStiften, Schmierfetten, len oderBrennstoffen enthalten sein knnen,

sind unbedingt zu vermeiden. Sieknnen bei der Wrmebehandlungzu Materialschden fhren.

Warmumformung

Warmumformungen sollen imTemperaturbereich zwischen 1.180und 950C vorgenommen werdenmit anschlieender schneller Abkh-lung in Wasser. Auf eine schwefel-arme Ofenatmosphre ist zu achten.Erdgas sollte einen Anteil von weni-ger als 0,1 Prozent Schwefel enthal-ten. Heizl mit einem Anteil vonmaximal 0,5 Prozent Schwefel istebenfalls geeignet. Eine Wrme-behandlung nach der Warmumfor-mung wird zur Erzielung optimalerKorrosionseigenschaften empfohlen.

Kaltumformung

Kaltumformungen sollen angeglhtem Material vorgenommen

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)Verarbeitung

werden. Nicrofer 5923 hMo - alloy59 (2.4605) weist hhere Kaltver-festigungseigenschaften auf alsaustenitische Edelsthle. Die Umform-einrichtungen mssen entsprechendgeeignet sein. Nach Kaltumformun-gen mit Verformungsgraden ober-halb von 15 Prozent ist eine erneuteWrmebehandlung erforderlich.

Wrmebehandlung

Wrmebehandlungen sollenstets als Lsungsglhung bei Tempe-raturen von 1.100 bis 1.180Cerfolgen, vorzugsweise bei 1.120C.Zur Erzielung optimaler Eigenschaf-ten ist beschleunigt mit Wasserabzukhlen. Bei jeder Wrmebe-handlung sind die zuvor genanntenSauberkeitsanforderungen genaue-stens einzuhalten.

SchmelzwerkUnna:

16/30 t-Vakuum-

Pfannenofen und30 t-Lichtbogen-ofen (Seite 11).

12

Aufgrund seiner hohen Gehaltean Chrom, Molybdn undNickel kann Nicrofer 5923 hMo -alloy 59 (2.4605) in einer Vielzahlreduzierender und oxydierenderchemischer Prozemedien eingesetztwerden. So ist dieser Hochleistungs-werkstoff nicht nur gegen verunrei-nigte Mineralsuren, auch als Misch-suren, hervorragend bestndig,sondern auch gegen organischeSuren wie Ameisen- und Essigsuresowie gegen Chloridionenangriff.

Diese Bestndigkeit bestehtauch gegenber konzentriertenLsungen oxydierender Salze wieEisen-III- und Kupfer-II-Chlorid sowiegegenber Hypochloriten und Chlor-gas, was fr den Einsatz diesesWerkstoffes in der Papier- und Zell-stoffindustrie von Bedeutung ist.

Auf den folgenden Seiten wirdausfhrlich auf die einzelnen Korro-sionsmedien eingegangen. In derRegel basieren die Ergebnisse auf

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)Korrosionsverhalten

systematischen Laboruntersuchun-gen an Blechen im lsungsgeglh-ten Zustand. Weitere Ergebnisse lei-ten sich aus Pilot- und Auslage-rungsversuchen unter Betriebsbedin-gungen ab.

Bestndigkeit gegeninterkristalline Korrosion

Hauptanliegen bei der Entwick-lung von Nicrofer 5923 hMo - alloy59 (2.4605) war, der chemischenVerfahrenstechnik und anderen Pro-zeindustrien einen Werkstoff an dieHand zu geben, der neben einer her-vorragenden Korrosionsbestndig-keit eine wesentlich verbesserte ther-mische Stabilitt aufweist. Untersu-chungen ber das Zeit-Temperatur-Umwandlungsverhalten (ZTU) sowiedas Zeit-Temperatur-Sensibilisierungs-verhalten (ZTS) lieferten hierzu verlliche Aussagen.

Die Untersuchung des Zeit-Tem-peratur-Sensibilisierungsverhaltenserfolgte ber eine Prfung auf inter-kristalline Korrosion gem dem TestSEP 1877, jedoch unter schrferenBedingungen, als in dem fr nicht-rostende Sthle angewandtenStrautest.

ASTM G-28, Methode A

berwiegend wurde jedochnach dem fr Halbzeug aus Nickel-legierungen international geforder-ten Test ASTM G-28, Methode Ageprft, mit 24 beziehungsweise120 Stunden Prfdauer in einer sie-denden Lsung 50prozentigerSchwefelsure mit Zusatz von 42 g/l Fe2 (SO4) 3 x 9 H2O.

Nickellegierungen der C-ReiheZeit-Temperatur-Sensibilisierungsdiagramme

Tem

pera

tur,

o C

1100

1000

900

800

700

600

500

Zeit, h

0,30,10,03 10 301 3

Nicrofer 5923 hMo alloy 59

Nicrofer 5621 hMoW alloy 22

Nicrofer 6020 hMo alloy 625

Nicrofer 5716 hMoW alloy C-276

Nicrofer 6616 hMo alloy C-4

Zeit-Temperatur-Sensibilisierungsdiagramme typischer Nickellegierungen der C-Reihe.Prfung nach ASTM G-28, Methode A, 24 Stunden Prfdauer

100

13

Die Zeit-Temperatur-Sensibilisie-rungsdiagramme typischer Nickelle-gierungen der C-Reihe in der Prfungnach ASTM G-28, Methode A zeigtdie Abbildung auf Seite 12.

Als Kriterium fr die Anflligkeitgegen interkristalline Korrosion giltdie von nichtrostenden Sthlenbekannte und in der Norm DIN50914 verankerte Eindringtiefe von50 m, die jeweils rechts der einge-zeichneten Kurven ermittelt wird.

Deutlich zu erkennen ist, dadie Zeitpunkte erster Sensibilisie-rungserscheinungen sehr unter-schiedlich sind. So zeigt Alloy C-276bereits nach wenigen Minuten Anfl-ligkeit gegen interkristalline Korrosi-on, die das Schweien dickerer Ab-messungen dieses Werkstoffes pro-blematisch erscheinen lt. Die wei-teren Nickellegierungen der C-Reiheverhalten sich in der ReihenfolgeAlloy C-4, Alloy 22, Alloy 59 undAlloy 625 wesentlich bestndiger.

Mit etwa zwei Stunden liegt dasMinimum frhester Sensibilisierungfr Nicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) am gnstigsten; eine in derPraxis ausreichende Zeit, um die aufder Ausscheidung intermetallischerPhasen bzw. Karbiden beruhende

interkristalline Korrosion nach Warm-formgebung, Wrmebehandlungund Schweien selbst dicker Abmes-sungen zu vermeiden.

ASTM G-28, Methode B

Eine sinnvollere Prfung derAnflligkeit gegen interkristallineKorrosion bei der chromrmerenNickellegierung Alloy C-276 stelltder eigens zu diesem Zweck einge-fhrte Test nach ASTM G-28, Metho-de B dar. Er sieht die Prfung in einersiedenden Lsung aus 23 ProzentH2SO4, 1,2 Prozent HCl, 1 ProzentCuCl2 und 1 Prozent FeCl3 x 6H2O

100

10

1

0.1

0.01Kor

rosi

onsa

btra

g, m

m/J

ahr

Nicrofer6616 hMo

alloy C-4

Nicrofer5621 hMoW

alloy 22

Nicrofer5923 hMo

alloy 59

Nicrofer5716 hMoW

alloy C-276

ASTM G-28 AASTM G-28 B

Nickellegierungen der C-ReiheKorrosionsabtrag in Schwefelsure-Standardtests ASTM G-28 Methode A und B,Prfdauer: 120 bzw. 24 Stunden

4.21.5 3.3

50

0.90.17 0.5

0.11

vor, die zugleich eine Aussage berdie Bestndigkeit dieses Werkstoffesin einem stark oxydierenden undchloridsauren Medium liefert. DieAbbildung oben fat die Ergebnissebeider Prfmethoden zusammen.

Direkt vergleichbar ist die Rei-henfolge der Bestndigkeiten dernach beiden Methoden geprftenWerkstoffe. Aufgrund seiner Legie-rungszusammensetzung und Gefge-stabilitt zeigt Nicrofer 5923 hMo -alloy 59 (2.4605) das gnstigsteVerhalten.

Einen Hinweis auf die aueror-dentliche Stabilitt von Nicrofer5923 hMo - alloy 59 (2.4605) gibtdas Korrosionsverhalten nach einerSensibilisierung in einem bei derWarmformgebung und nach demSchweien vorkommenden Tempera-turbereich. Die nebenstehende Abbil-dung zeigt die fr reprsentativeNickellegierungen der C-Reihe nacheiner Sensibilisierung bei 870Cermittelten Korrosionswerte.

Zu erkennen ist, da selbst nachdreistndiger Sensibilisierung Nicro-fer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)eine ausgezeichnete Bestndigkeitzeigt, alle brigen Nickellegierun-gen der C-Reihe hingegen ausfallen.

Nickellegierungen der C-ReiheKorrosion nach Sensibilisierung bei 870CPrfung nach ASTM G-28, Methode B

Legierung Halbzeug Korrosionsabtrag, mm/alsungs- 1 Std. 3 Std. 5 Std.

Blech geglht

Alloy 59 5 mm 0,09 0,10 0,10 0,43Alloy C-276 5 mm 0,86 >25,4 >25,4 >25,4Alloy 22 6 -14 mm 0,10 8,61 7,95 >25,4Alloy 686 3 mm 0,26 0,43 2,16 Alloy C-2000 3 mm 0,11 57,8 54,9 61,4

14

Dies macht deutlich, da der Ver-zicht auf Wolfram und der extremniedrige Eisengehalt von Nicrofer5923 hMo - alloy 59 (2.4605) zuweniger Ausscheidungen fhren unddamit zu einer hheren Gefge-stabilitt.

Bestndigkeit gegen Lokalkorrosion in Chloridmedien

Chloridmedien treten in der chemischen Verfahrenstechnik hu-fig auf in neutralen und sauren Pro-zemedien, wie bei der Herstellungvon Phosphorsure, der Aufkonzen-tration von verunreinigten Schwe-felsurelsungen, in der Papier-und Zellstoffindustrie, beim Ein-dampfen von Salzlsungen oderbei der Reinigung der Rauchgasefossiler Kraftwerke und Abfallver-wertungsanlagen.

Daneben sind bei allen Khl-prozessen Chloride anwesend,wenn Prozewsser, Fluwasser

Kritische Lochkorrosionstemperatur (KLT)

80

90

70

60

50

40

30

20

10

020 30 40 50 60 70 80

*) WS = % Cr + 3,3 x % Mo + 30 x % NWS = % Cr + 3,3 x % Mo

Kritische Lochkorrosionstemperatur in 10 % FeCl3 x 6H2O Lsung als Funktion der Wirksumme (WS) Anhaltswerte (verschiedene Produktformen und Prfbedingungen).

C

Cronifer 1810 Ti

Nicrofer 4221-alloy 825

Cronifer 2205 LCN-alloy 318 LNCronifer 1713 LCN-alloy 317 LN*)

Cronifer 1925 LC-alloy 904 L

Cronifer 2803 Mo

Cronifer 1925 hMo-alloy 926*)

Nicrofer 3033-alloy 33*)

Nicrofer 6020 hMo-alloy 625

Nicrofer 3127 hMo-alloy 31*)

Nicrofer 6616 hMo- alloy C-4

Nicrofer 5923 hMo- alloy 59

Nicrofer 5716 hMoW- alloy C-276

Nicrofer 4823 hMo-alloy G-3

Nicrofer 3127 LC-alloy 28

oder auch Meer- und Brackwasserals Khlmittel zum Einsatz kommen.Insbesondere aus handelsblichen,nichtrostenden Sthlen gefertigteKomponenten einer Prozeanlage,wie Behlter, Reaktoren, Eindampfer,Wrmetauscher, Rohrleitungen oderArmaturen, sind durch Lokalkorrosi-on gefhrdet.

Die fr nichtrostende Sthle bli-che Ermittlung der Lochkorrosionsbe-stndigkeit ber das Lochkorrosions-potential in einer knstlichen Meer-wasserlsung wrde fr hochlegierteNickellegierungen keine auf die Pra-xis bertragbaren Differenzierungenermglichen.

Fr die Nickellegierungen derC-Reihe gilt dies auch fr den Eisen-III-Chloridtest nach ASTM G-48, derals Kriterium der Lokalkorrosionsbe-stndigkeit fr Edelsthle und einigeNickellegierungen herangezogenwird. Die nach diesem Test ermittel-ten kritischen Loch- und Spaltkorro-sionstemperaturen sind ein Ma frderen Bestndigkeit.

Trgt man diese Temperaturengegen den Legierungsgehalt anChrom und Molybdn gem derWirksumme %Cr + 3,3 x %Mo auf,erhlt man den in der nebenstehen-den Abbildung dargestellten Zusam-menhang.

Diese Abbildung macht aller-dings auch deutlich, da Nickel-legierungen der C-Reihe "Durchlu-fer" sind und den Test bis zu einerTemperatur von etwa 85C aus-nahmslos bestehen.

Dies gilt ebenfalls fr den Spalt-korrosionstest. Damit wird Lokalkor-rosionsbestndigkeit in einer quasi40.000 mg/l Chloride enthaltendenLsung stark sauren Charakters (pH-Wert ca. 2,5!) besttigt.

15

Nickellegierungen der C-ReiheKorrosionsverhalten in schwefelsaurer Lsung

Legierung Lochkorrosion KorrosionsabtragSpaltkorrosion mm/a

Nicrofer 5716 hMoW - alloy C-276 (2.4819) nein 0,12Nicrofer 6616 hMo - alloy C-4 (2.4610) nein 0,28Nicrofer 5621 hMoW - alloy 22 (2.4602) nein 0,08Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605) nein 0,003Nicrofer 6020 hMo - alloy 625 (2.4856) nein 1,33

Korrosionsverhalten in schwefelsaurer Lsung (pH = 1) mit Chloridzusatz (1,7 % Cl), 105C (siedend), 21 Tage Prfdauer.

Nickellegierungen der C-ReiheKritische Loch- (KLT) und Spaltkorrosionstemperatur (KST)

Legierung KLT KSTC C

Nicrofer 5716 hMoW - alloy C-276 (2.4819) 115 - 120 105Nicrofer 6616 hMo - alloy C-4 (2.4610) 100 85 - 95Nicrofer 5621 hMoW - alloy 22 (2.4602) 120 110Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605) > 120 >110Nicrofer 6020 hMo - alloy 625 (2.4856) 100 85 - 96

Kritische Loch- (KLT) und Spaltkorrosionstemperatur (KST) in der Lsung "Grner Tod": 7% H2SO4 + 3% HCl + 1% CuCl2 + 1% FeCl3 x 6H2O nach 24 h Auslagerungsdauer je 5C Temperaturerhhung.

Prfung in der Testlsung "Grner Tod"

Fr eine strkere Differenzie-rung zwischen diesen Werkstoffen,ihren Gefgezustnden nach einerWrmebehandlung und demSchweien sowie mit Blick auf eineaus der praktischen Anwendunggeforderte hhere Korrosionsbestn-digkeit, beispielsweise in Rauchgas-Reinigungsanlagen moderner Stein-kohle- und Braunkohlekraftwerke undthermischer Abfallverwertungsanla-gen, hat sich eine aggressiverePrflsung der Zusammensetzung 7 % H2SO4, 3 % HCl, 1 % CuCl2, 1 % FeCl3 x 6 H2O bewhrt, die auf-grund ihrer hohen Aggressivitt undtiefgrnen Farbe auch "Grner Tod"genannt wird.

In der Tabelle rechts sinddie kritischen Loch- (KLT) und Spalt-korrosionstemperaturen (KST) hierfraufgefhrt. Zu erkennen ist, da diehher chromhaltigen Nickellegierun-gen der C-Reihe sich in diesem Testbesser verhalten, insbesondereNicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605).

Prfungen in einerschwefelsauren Testlsung

Zustzliche Prfungen derNickellegierungen der C-Reihe inMedien mit extremer Chloridkon-zentration (100.000 mg/l), niedri-gem pH-Wert (pH = 1) sowie hoherTemperatur (ca. 105C) ergebeneine fr Nicrofer 5923 hMo - alloy59 (2.4605) gleichermaen hch-ste Bestndigkeit gegen Loch- undSpaltkorrosion, wie die Tabellerechts zeigt.

16

Schwefelsure

Unter den reduzierenden Su-ren ist Schwefelsure die komplexe-ste. Die Praxis unterscheidet zwi-schen Dnnsure mit bis zu 20 Pro-zent Schwefelsurekonzentrationsowie Schwefelsure mittlerer undbis ber 95 Prozent hoher Konzen-tration, beispielsweise bei der Her-stellung von Schwefelsure.

In 5prozentiger Dnnsurekann Nicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) bis zu einer Temperaturvon 100C eingesetzt werden, wiedie extrem niedrigen Korrosionsratenim Bild unten links belegen.

In bis zu 60prozentiger Schwe-felsure zeigt Nicrofer 5923 hMo -alloy 59 (2.4605) bei Temperaturenbis 80C vernachlssigbar niedrigeAbtragsraten, wie aus dem Bild untenrechts hervorgeht.

Bei einer Konzentration von 80Prozent sollte eine Temperatur von60C jedoch nicht wesentlich ber-schritten werden.

Eine Verunreinigung durchChloride ist bei einer Schwefelsure-konzentration von 20 Prozent undZusatz von 1,5 Prozent Chloridenbei Temperaturen bis 80C absolutvernachlssigbar, nicht jedoch beieiner 50prozentigen Schwefelsure-konzentration und einer Temperaturvon 50C, wie aus der Darstellungoben hervorgeht.

In hochkonzentrierter Schwefel-sure, bei der die Sure oxydieren-den Charakter annimmt, verhlt sich

Nickellegierungen der C-ReiheKorrosionsverhalten in Schwefelsure mit Chloridzusatz

Legierung

Nicrofer 5716 hMoW - alloy C-276 (2.4819)Nicrofer 5621 hMoW - alloy 22 (2.4602)Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)Nicrofer 6020 hMo - alloy 625 (2.4856)

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)Korrosionsbestndigkeitin chemischen und anderen Prozemedien

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)Verhalten in verdnnter SchwefelsureKorrosionsabtrag, mm/a

0,30

0,25

0,20

0,15

0,10

0,05

0

H2SO4-Konzentration in Masse-%2 5 10

0,001 0,003

0,0890,104

0,0040,003 0,002 0,006

0,174

60 C

80 C

100 C

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)Verhalten in Schwefelsure mittlerer KonzentrationKorrosionsabtrag, mm/a

0,30

0,25

0,20

0,15

0,10

0,05

0

H2SO4-Konzentration in Masse-%20

0,00340 60 80

0,013 0,0060,028

0,0080,032

0,01

0,343 0,93 0,99 3,461,03

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)ISO-Korrosionsdiagramm in Salzsure,ermittelt in statischen Tauchversuchen

Tem

pera

tur i

n C

HCI-Konzentration in Masse-%

> 0,5 mm/a

< 0,13 mm/a

Siedekurve

0 10 20 30 40

120

80

40

0

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)ISO-Korrosionsdiagramm in hochkonzentrierterSchwefelsure, ermittelt in statischen Tauchversuchen

Tem

pera

tur i

n C

H2SO4-Konzentration in Masse-%

90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

250

200

150

100

50

0

> 0,5 mm/a (20mpy)

< 0,1 mm/a (4mpy)

0,1 - 0,5 mm/a

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Korrosionsabtrag, mm/a20 % H2SO4 + 1,5 % Cl

- 50 % H2SO4 + 1,5 % Cl-

80C 50C

0,007 0,420,004 0,450,003 0,380,003 0,75

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) relativ gut bestndig.

So wird bei einer Konzentra-tion von 98,5 Prozent und einer Temperatur von 150C ein Korrosi-onsabtrag von 0,28 mm/Jahrgemessen, bei 200C sogar von nur0,14 mm/Jahr. Die Abbildung untenlinks zeigt das ISO-Korrosionsdia-gramm von Nicrofer 5923 hMo -alloy 59 (2.4605) ber den gesam-ten Bereich hochkonzentrierterSchwefelsure.

Salzsure

Die Darstellung auf Seite 18unten zeigt, da Nicrofer 5923 hMo- alloy 59 (2.4605) in bis zu drei-prozentiger Salzsure und Tempera-turen bis 90C sehr bestndig ist undsich damit von den ebenfalls geprf-ten Nickellegierungen der C-Reihedeutlich abhebt.

Bei strkerer Konzentration undhheren Temperaturen steigen dieKorrosionsraten aller Legierungenderart stark, da sich ihr Einsatz ver-bietet.

Das Bild unten rechts stellt die instatischen Tauchversuchen ermitteltenErgebnisse systematischer Korro-sionsprfungen als ISO-Korrosions-kurven im Temperatur-Konzentrati-onsraster dar. Zu erkennen ist, dadie 0,13 mm/Jahr-ISO-Korrosions-kurve, unterhalb der Nicrofer 5923hMo - alloy 59 (2.4605) als korrosi-onsbestndig anzusehen ist, berden gesamten Konzentrationsbereichhinweg bei etwa 40C liegt.

18

Nickellegierungen der C-ReiheKorrosionsverhalten in siedender Salpetersure

Medium Korrosionsabtrag, mm/aAlloy C-276 Alloy 22 Alloy 686 Alloy 59

10 % HNO3 0,48 0,05 0,0565 % HNO3 19,01 1,32 5,87 1,02

Diese Daten lassen den Schluzu, da Nicrofer 5923 hMo - alloy59 (2.4605) in verdnnten Salz-surelsungen und in organischenProzemedien, bei denen Salzsurein Spuren abgespalten wird, einegute Bestndigkeit aufweist und ein-deutige Vorteile gegenber hochle-gierten Edelsthlen bietet, die durch

Nickellegierungen der C-ReiheKorrosionsverhalten in verdnnter Salzsure

Prflsung Temperatur Korrosionsabtrag, mm/aHCl C Alloy 22 Alloy C-276 Alloy 59

1,5 % siedend 0,87 0,69 0,38

2 % 90 0,05 0,53 0siedend 2,20 1,14 0,99

3 % 90 1,41 0,96 0,05siedend 4,55 2,06 2,05

5 % 93 5,07 1,99 2,81

10 % 66 0,77 0,44 0,8182 3,04 1,56 2,47siedend 9,26 6,07 7,50

Loch-, Spalt- und Spannungsrikorro-sion ausfallen.

Salpetersure

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) wurde nicht fr einen ge-zielten Salpetersure-Einsatz ent-wickelt. Fr diesen gibt es eindeutigbessere Werkstoffe, insbesonderespezielle Sonderedelsthle. Ungeach-tet dessen wurde das Verhalten vonNicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) in verdnnter wie auch in65prozentiger Salpetersure ermittelt.

Die Abbildung links lt erken-nen, da in siedender, 10prozenti-ger Salpetersure ein mit 0,05mm/Jahr sehr niedriger Korrosions-abtrag erreicht wurde.

Auch wenn die in siedender,65prozentiger Salpetersure gemes-senen Werte keinerlei Praxisbezughaben, fllt die berlegenheit vonNicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) Nickellegierungen der C-Reihe gegenber dennoch sehr deut-lich aus.

Phosphorsure

In technischer, blicherweise mitSchwefelsure, Fluorosilikaten undChloriden verunreinigter Phosphor-sure, wie sie aus dem sauren Phos-phataufschlu herrhrt, verhlt sichNicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) wie in der Abbildung aufSeite 19 unten dargestellt.

Untersuchungsergebnisse angeschweiten Proben sind mit aufge-fhrt. Zu erkennen ist, da die Gren-ze fr einen erfolgreichen Einsatzbei etwa 100C liegt.

19

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)Korrosionsverhalten in einem Gemisch aus Essig- und Ameisensure

Medium Prfdauer Korrosionsabtrag, mm/aTage Grundwerkstoff WIG LBH

89 % Essigsure+ 10 % Ameisensure 7 0,001 0,002 0,003+ 1 % H2O 14 0,001 0,001 0,004NaCl-gesttigt, siedend 21

20

Ameisensure zeigt die Abbildungauf Seite 19 oben. Die auergewhn-lich niedrigen Korrosionsraten geltenauch fr geschweites Material.

Das Verhalten von Nicrofer5923 hMo - alloy 59 (2.4605) inweiteren organischen Medien zei-gen die Abbildungen auf dieser Seite.

Papier-und Zellstoffindustrie

Die auerordentlich hoheBestndigkeit gegenber saurenChloridmedien macht Nicrofer 5923hMo - alloy 59 (2.4605) zu einemauch in der Papier- und Zellstoffindu-strie vielseitig eingesetzten Hochlei-stungswerkstoff.

Insbesondere gilt dies fr denSchweizusatz Nicrofer S 5923 -FM 59 (2.4607), der als berlegier-tes Schweigut die Bestndigkeit derSchweinhte hochlegierter Edel-sthle absichert.

Meerestechnik,l- und Gasfrderung

Auch in der Meerestechnik wirdNicrofer S 5923 - FM 59 (2.4607)fr das Schweien hochlegierter sechsprozentiger Molybdn-Sthlebevorzugt eingesetzt.

Bei der l- und Gasfrderungunter Sauergasbedingungen hat sichNicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) bewhrt. Die nach einerKaltverformung erhhte Festigkeitdieses Hochleistungswerkstoffesbeeintrchtigt dessen Bestndigkeitgegenber Loch-, Spalt- und Span-nungsrikorrosion nicht, wie dies beihochlegierten Edelsthlen hufig derFall sein kann.

Rauchgas-Reinigung

Ein Anwendungsbereich, in denbereits weit ber 1.500 Tonnen Nicro-fer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)

geliefert wurden, sind Groanlagenzur Reinigung der Abgase aus braun-kohle- und steinkohlebefeuerten Kraft-werken sowie thermischen Abfallver-wertungsanlagen.

Fr die meist mit Kalkwaschver-fahren arbeitenden Rauchgas-Reini-gungsanlagen bietet Nicrofer 5923hMo - alloy 59 (2.4605) hchsteBestndigkeit gegen Spaltkorrosionunter Ablagerungen, im Rohgasein-tritt, in den Wschern, an Klappenund in anderen durch extreme Chlo-ridkonzentrationen gefhrdetenBereichen dieser Anlagen.

Fr die Verfgbarkeit undLebensdauer derartiger Anlagen bie-tet der Werkstoff eine hhereGewhrleistung, als nichtrostenderhochlegierter Edelstahl.

Wirtschaftliche Vorteile kannein Einsatz des Werkstoffes als Plat-tierung, als Dnnblechauflage (Wall-papering) oder walzplattiertes Blechmit Kohlenstoffstahl als Trgerwerk-stoff bieten.

Nickellegierungen der C-ReiheKorrosionsverhalten in einem Ammoniumchlorid-Verdampfermedium

Werkstoff Alloy C-276 22 C-4 59 28

Korrosionsabtragmm/a 0,004 0,034 0,162 1,232

Nickellegierungen der C-ReiheKorrosionsverhalten (Prfzeit 1 Jahr) in einer Lsung ausEssigsure-Derivaten der Zusammensetzung SO4

- : 12 g/l,NH4

+ : 1,5 g/l, CH3COOH : 1,5 g/l, PO4- : 200 ppm,

Cl- : 50 ppm, Cu++ : 3 ppm, pH 1

Korrosionsabtrag, mm/aWerkstoff 45 C 100 C

Alloy 904 L 0,2 0,3 - 0,6Cronifer 1925 hMo - alloy 926 0,2 0,3Nicrofer 5716 hMoW - alloy C-276 0,3 0,4Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 0,03 0,04

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)Nicrofer 5716 hMoW - alloy C-276 (2.4819)Korrosionsverhalten in einem Proze der Feinchemie

Medium A: ExtraktionszykluspH = 3,3 Meta-Aminobenzenesulfonsure (65 g/l)40 - 60C Meta-Nitrobenzenesulfonsure (30 g/l)

Harz enthaltende Substanzen ( 5 g/l)Anorganische Substanzen:Al-Ionen (18 g/l) Na-Ionen (29 g/l)Sulfate (62 g/l) Chloride (44 g/l)

Medium B: ReinigungszyklusHCl 15 %Raumtemperatur

Gleichfrmiger Korrosionsabtrag nach 147 Tagen Auslagerung(29 Tage Medium A - 5 B - 38 A - 5 B - 70 A):Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 = 0,006 mm/aNicrofer 5716 hMoW - alloy C-276 = 0,012 mm/a

Seite 21:ber 1.500 t

Nicrofer 5923hMo - alloy 59

wurden in Rauch-gas-Reinigungs-

anlagen vonStein- und Braun-kohlekraftwerken

sowie Anlagenzur thermischen

Abfallverwertunginstalliert.

22

tragen, whrend aufgrund des rela-tiv zhflssigen Verhaltens imschmelzflssigen Zustand mit gre-ren ffnungswinkeln der einzelnenStoverbindungen ( 70) gearbeitetwerden mu, um dem ausgeprgtenSchrumpfverhalten entgegenzuwir-ken. Bei einem nicht ausreichendenSchutz des Schmelzbades ist mitdem Abbrand wichtiger, die Korro-siosbestndigkeit entscheidendbestimmender Legierungselementezu rechnen.

Schweizusatz

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) wird artgleich geschweit.Werden die fr die verschiedenenVerfahren ermittelten und vorgegebe-nen Schweiparameter eingehalten,wird eine Schweinahtgte erreicht,die, neben den geforderten mecha-nisch-technologischen Eigenschaften,eine dem Grundwerkstoff vergleich-bare Korrosionsbestndigkeit auf-weist.

Empfohlener Schweizusatz:

Verbindungsschweiung:Nicrofer S 5923 - FM 59

W.-Nr. 2.4607SG-NiCr23Mo16AWS A5.14ERNiCrMo-13

Umhllte Stabelektrode:W.-Nr. 2.4609EL-NiCr22Mo16AWS A5.11ENiCrMo-13

Auftragschweiung:Nicrofer S/B 5923

W.-Nr. 2.4607UP-NiCr23Mo16

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) ist nach allen konven-tionellen Verfahren schweibar. ImZuge der Qualifizierung diesesHochleistungswerkstoffes durch denTV und das ABS wurden folgendeSchweiverfahren im Schweilaborder Krupp VDM GmbH untersucht: Wolfram-Inertgas (WIG)

Wolfram-Intergas mit Heidraht(WIG-HD)

Wolfram-Plasma (WP) Metall-Inertgas (MIG) Lichtbogen-Hand (LBH) Unterpulver (UP) Laser (L)

Die hierbei ermittelten und ber-wiegend durch labor- und praxisbe-zogene Korrosionsuntersuchungenverifizierten optimalen Schweipara-meter sind in zahlreiche Publikatio-nen der Krupp VDM GmbH einge-flossen. Das Werkstoffblatt Nr. 4130ber Nicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) gibt zudem ntzliche Hin-weise zu der Beschaffenheit desArbeitsplatzes, ber notwendigeHilfsmittel, Werkzeuge und Maschi-nen, die Vorbereitung der Schwei-naht, ber ffnungswinkel, Zndenund die Art und Weise der Nachbe-handlung. Der beigefgte Vordruckenthlt eine Zusammenstellung allerzu diesem Werkstoff erhltlichen Ver-ffentlichungen.

Wichtig ist, das im Vergleich zuKohlenstoffstahl unterschiedlichephysikalische Verhalten von Nicrofer5923 hMo - alloy 59 (2.4605) zubeachten, das sich durch eine gerin-gere Wrmeleitfhigkeit und hhereWrmeausdehnung ausdrckt. Die-sem Verhalten ist u.a. durch grereWurzelspalte beziehungsweise Steg-abstnde (1 - 3 mm) Rechnung zu

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)Schweien

Nicrofer S 5923 - FM 59 (2.4607)Chemische Zusammensetzung, %

Ni Cr Fe C Mn Si Mo Co Al

min. 22 15 0,1Rest

max. 24 1,5 0,010 0,5 0,10 16,5 0,3 0,4

23

Korrosionsverhalten vonVerbindungsschweiungen

Zur Absicherung der Schwei-nahtgte ist neben der Einhaltungvorgenannter Hinweise auch dafrSorge zu tragen, da mit gezielterWrmefhrung und geringem Wr-meeinbringen gearbeitet wird, wasfr die Gewhrleistung hchster Kor-rosionsbestndigkeit von entschei-dender Bedeutung ist.

Smtliche das Wrmeeinbrin-gen beeinflussende Faktoren sind zubercksichtigen und zu optimieren;die Zwischenlagentemperatur, die150C nicht berschreiten soll, dieunabhngig vom angewandtenSchweiverfahren einzusetzendeStrichraupentechnik, die Wahl desrichtigen Draht- und Stabelektroden-durchmessers, der Strom und dieSpannung am Schweigert sowiedie Schweigeschwindigkeit. Diesogenannte Streckenenergie sollteeinen Wert von etwa 8 KJ/cm nichtberschreiten.

Detaillierte Angaben zu denverschiedenen Schweiverfahrenenthlt das Werkstoffblatt Nr.4130 ber Nicrofer 5923 hMo -alloy 59 (2.4605). Es kann mitdem beigefgten Vordruck ange-fordert werden.

Den Einflu des Schweiens aufdie Loch- und Spaltkorrosionsbestn-digkeit von Nicrofer 5923 hMo -alloy 59 (2.4605) in der Lsung"Grner Tod" macht die Tabellerechts deutlich. Bei den WIG-geschweiten Proben wurde nur inder Untersuchung a) ein leichterAbfall der kritischen Lochkorrosi-onstemperatur in Wrmeeinfluzoneund Schweigut festgestellt. Bei denPlasma-Stichloch-geschweiten Pro-

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)Einflu des Schweiens auf die kritischen Loch- und SpaltkorrosionstemperaturenKLT und KST in der Lsung "Grner Tod"a) 1. Testserieb) 2. Testserie

Zustand Ungeschweit GeschweitWIG Plasma- LBH

Stichloch

KLT, C a) a) 115 a) b)b) WEZ + >120 >120

>120 Schweigutb)

120

KST, C a) a) a) b)110 110 105 120

b) b) Schweigut- Schweigut->120 >120 Wurzel Wurzel

ben war die kritische Spaltkorrosi-onstemperatur im Wurzelbereichgegenber dem ungeschweitenZustand a) etwas niedriger.

Bei der Untersuchung b) wurdeam Grundwerkstoff eine hhereSpaltkorrosionstemperatur gemes-sen, mit einem leichten Abfall im

Wurzelbereich des Schweigutes.Alles in allem ist der Einflu desSchweiens hier also nur gering.

WIG-Heidraht-Innenplattierung,

einlagig, in Nicro-fer S 5923 hMo - FM 59 (2.4607).

24

Die Ergebnisse von Prfungen ineinem hochkorrosiven Chloridmedi-um, das in Anlagen zur Reinigungder Rauchgase fossiler Kraftwerkeund thermischer Abfallverwertungs-anlagen auftritt, fat die Darstellungunten zusammen.

Zu erkennen ist, da lediglichbeim Plasma-Stichlochverfahren inden Schweinahtbereichen sowie inder Wrmeeinfluzone schwacheAnzeichen von Spaltkorrosion auftre-ten, mit geringer, kaum mebarerTiefe. An den WIG- und LBH-Schweiungen wurden weder Loch-noch Spaltkorrosion beobachtet. Mitweniger als 0,01 mm/Jahr sind dieallgemeinen Korrosionsraten ver-nachlssigbar niedrig.

Danach wurden an allen Pro-ben extrem niedrige Abtragsratengefunden. Lochkorrosion wurde ankeiner Probe festgestellt und Spalt-korrosion in nur schwacher Andeu-tung und nicht mebarer Tiefe inwenigen Bereichen der Schweinahtund der Wrmeeinfluzone.

Die Ergebnisse weiterer Labor-untersuchungen zeigt die Darstellungoben.

Sind in dem Test nach ASTM G-28 A die Abtragsraten allerSchweiproben mit der Abtragsrate

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)Einflu des Schweiens auf das Korrosionsverhalten in schwefelsaurer Lsung mitZusatz von Chlorid: H2SO4, pH = 1, 7 Masse% Cl

-, 105C (siedend), 21 Tage

Zustand Ungeschweit GeschweitWIG Plasma-Stichloch LBH

Korrosions-abtrag mm/a 0,003 0,007 0,003 0,002

Lochkorrosion nein nein nein nein

Spaltkorrosion nein nein WEZ nein+ Schweigut

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)Einflu des Schweiens auf den Korrosionsabtrag in den IK-Testlsungen gem ASTM G-28 A, ASTM G-28 B und SEP 1877 II, siedend, ber 120 Stunden (A) und 24 Stunden (B. SEP).

a) 1. Testserieb) 2. Testserie

Zustand Ungeschweit GeschweitWIG Plasma-Stichloch LBH

ASTM G-28 A a) a) a) b)50 % H2SO4 0,60 0,48 0,62 0,52+ 42 g/l b)Fe2(SO4)3 x 9H2O 0,58

ASTM G-28 B a) a) a) b)23 % H2SO4 0,11 0,63 0,81 0,15+ 1,2 % HCl b)+ 1 % CuCl2 0,21+ 1 % FeCl3

SEP 1877/II b) b)40 % H2SO4 0,42 0,40+ 25 g/lFe2(SO4)3 x 9H2O

des Grundwerkstoffes direkt ver-gleichbar, findet man in den nachASTM G-28 B getesteten Schwei-proben teilweise hhere Abtragssra-ten. Dies ist auf Inhomogenitten imSchweigut zurckzufhren.

Inhomogenitten des Werkstoffesfhren in der Testlsung nach ASTM G-28 B zu erhhtem Korrosionsabtrag.

Demgem ist auch das Ver-halten von Schweiverbindungenim Vergleich zum homogenenlsungsgeglhten Zustand desGrundwerkstoffes etwas verndert,vor allem bei den instabilerenNickellegierungen der C-Reihe. DieDarstellung oben zeigt dies bei-spielhaft fr Nicrofer 5923 hMo -alloy 59 (2.4605).

25

Schweien plattierter Bleche

Bei Einsatz massiver Bleche ausNicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) zur Herstellung von Anla-gen und Apparaten fr die chemi-sche Verfahrenstechnik und andereProzeindustrien wird aus wirt-schaftlichen Grnden eine Blech-dicke von 8 mm nur uerst seltenberschritten.

Ist aus konstruktiven oder ande-ren Grnden der Einsatz strkererBlechdicken notwendig, kommen,insbesondere im Falle grererAbmessungen, bevorzugt warmwalz-plattierte Bleche zum Einsatz miteiner mindestens 2 mm starken Plat-tierauflage aus Nicrofer 5923 hMo -alloy 59 (2.4605). Als Konstruktions-oder Trgerwerkstoff dient meist einden Erfordernissen angepater,niedriglegierter Baustahl.

Beim Schweien plattierter Ble-che kommt der Nahtvorbereitungeine wesentliche Bedeutung zu.Bevorzugtes Schweiverfahren istWIG, das eine der hohen Korrosi-onsbeanspruchung entsprechendeSchweinahtqualitt liefert.

Wurzelschweiungen werdenoft beidseitig-gleichzeitig durchge-fhrt. Neben dem Erreichen eineroptimalen Wurzelqualitt ersparensie ein hufiges Schleifen insbeson-dere im Wurzelbereich. Das aufla-geseitige Schweien wird mit Hilfedes WIG- bzw. WIG-Heidrahtver-fahrens durchgefhrt, in mindestensdreilagiger Ausfhrung.

Das Hauptproblem beimSchweien von Plattierungen bestehtin der Minimierung einer Aufmi-schung mit dem Trgerwerkstoff Koh-lenstoffstahl. Der in der Decklage

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59Modifizierter Varestraint-Test (MVT)

Heiriverhalten verschiedenerNickellegierungen

Ges

amte

Ri

lng

e, m

m

Dehnung in %

15

10

5

00 0,5 1 2 3 4

7,5 kJ/cm

Nicr

ofer

422

1 (2

.485

8)

6020

hMo (2

.4856

)

5716 hM

oW (2.4

819)

6616 hMo (2.4610)

5923 hMo

(2.4605)

ermittelte Eisengehalt kann als Indi-kator fr die Korrosionsbestndigkeitder Schweiverbindung angesehenwerden.

In zahlreichen Korrosionsunter-suchungen wurde ein Grenzwert frden Eisengehalt von etwa drei Pro-zent ermittelt. Ist-Werte unterhalb vonzwei Prozent sollten indes angestrebtwerden.

Schweien von Dnnblechauskleidungen

Aus wirtschaftlichen Grndenkommen, beispielsweise in derUmwelttechnik bei der Sanierungvon Rauchgaswschern, auch Hemd-auskleidungen - sog. wall-papering -zum Einsatz. Auch hierzu wurdenvon Krupp VDM GmbH praxiser-probte Verarbeitungstechniken erar-beitet.

Derartige Auskleidungen wer-den aus 1,5 bis 2,5 mm dickemBlech oder Band vorgenommen. DasZusammenfgen erfolgt durch ber-lapptes sowie Steg-Schweien unterVerwendung von entweder Unterleg-streifen oder Abdeckstreifen, andenen einlagige und dichte Kehl-nahtschweiungen vorzunehmensind. Bei diesen ausschlielich zwi-schen Auflagewerkstoffen befindli-chen Nhten besteht keine Gefahreiner Eisen-Aufmischung aus demTrgerwerkstoff.

Als fr Schweinahtgte undWirtschaftlichkeit ideales Schwei-verfahren hat sich das WIG-Hei-draht-Verfahren erwiesen. Eserlaubt sehr hohe Schweige-schwindigkeiten.

Mit weniger Verzug, einerschmalen Wrmeeinfluzone und

durch eine niedrige Wrmeeinbrin-gung/Streckenenergie wird eineuerst gnstige Beeinflussung desKorrosionsverhaltens erreicht.

Heiriverhalten

Eine weitere wichtige und beider Verarbeitung zu erfllende Vor-aussetzung bezieht sich auf dasHeiriverhalten des Grundwerkstof-fes Nicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) wie auch des artgleichenSchweizusatzes Nicrofer S 5923 -FM 59 (2.4607), das mit Hilfe desMVT-Testes (Modifizierter VarestraintTest) ermittelt wurde.

Am Beispiel des Grundwerkstof-fes gibt die Darstellung eine Gegen-berstellung von Nicrofer 5923 hMo- alloy 59 (2.4605) mit anderenNickelbasislegierungen.

Danach kann der im unterenBereich liegende Werkstoff Nicrofer5923 hMo - alloy 59 (2.4605) alsheirifrei schweibar bezeichnetwerden. Ein identisches Bild ergibtsich bei Untersuchung des niederge-schmolzenen Schweigutes.

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)Einsatzbeispiele

Der von Krupp VDM GmbH entwickelte und Ende der 80erJahre erstmals vorgestellte Hochlei-stungswerkstoff Nicrofer 5923 hMo -alloy 59 (2.4605) wird aufgrund seiner hohen Gehalte an Chrom,Molybdn und Nickel in zahlreichenstark sauren, schwach bis stark oxydierenden sowie reduzierendenProzemedien eingesetzt.

Neben dieser auergewhnlichhohen Korrosionsbestndigkeit zeich-net den Werkstoff eine ausgezeich-nete thermische Stabilitt und leichteVerarbeitbarkeit aus sowie eine gerin-ge Heirineigung. Diese Eigenschaf-ten sind Voraussetzung, um den stn-dig steigenden Anforderungen derchemischen Prozeindustrie und ande-rer Schlsseltechnologien an das Lei-stungsvermgen von Werkstoffengerecht zu werden.

Beispiele fr den Einsatz desextrem korrosionsbestndigen undlanglebigen HochleistungswerkstoffesNicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) in den unterschiedlichstenMedien, Anlagen und Komponentensind auf den folgenden Seiten darge-stellt.

Bild: Zentrifuge aus Nicrofer 5923 hMo -alloy 59 (2.4605) fr die Herstellungvon Feinchemikalien.

sen und das Verhalten gegenberSpaltkorrosion gem der ASTM-Teflonfadentestung ermittelt. Zwi-schenwgungen wurden vorgenom-men, um Rckschlsse auf das sichber die Gesamtdauer der Prfun-gen mglicherweise ndernde Kor-rosionsverhalten ziehen zu knnen.

Fr die Legierungen Alloy C-4(2.4610) und Alloy 22 (2.4602)ergaben die ber die Zeitachse auf-getragenen Abtragsraten zunchstsehr niedrige Werte, die jedochnach 8 beziehungsweise 16 TagenPrfdauer deutlich auf 0,04 bezie-hungsweise 0,13 mm/Jahr anstie-gen und damit eine Aktivierunganzeigten.

Alloy C-276 (2.4819) zeigteeine von Anfang an hohe Abtrags-rate von 0,62 bis 0,96 mm/Jahrsowie eine auffllig ausgeprgteOberflchenrauhigkeit. Nicrofer5923 hMo - alloy 59 (2.4605) zeig-te mit anfangs 0,007 und nach 32Tagen Prfdauer 0,003 mm/Jahreine hervorragend niedrigeAbtragsrate.

sacht an den mit Polyurethanbeschichteten Mischerblttern starkeErosionskorrosion. Ein Versuch mitMischerblttern aus dem austeniti-schen Edelstahl Alloy 904 L(1.4539) ergab relativ hohe, fr denpraktischen Einsatz unakzeptable,Abtragsraten.

Der ebenfalls geprfte Hochlei-stungswerkstoff Nicrofer 5923 hMo -alloy 59 (2.4605) zeigte nur sehrniedrige Abtragsraten. Daraufhin aus6 mm dickem Blech dieses Werkstoffshergestellte Mischerbltter sind seit1990 ohne Strungen im Einsatz.

Chlor-Alkali-Elektrolyse

In den mit 65 bis 95prozenti-ger Schwefelsure arbeitendenTrockentrmen einer Chlor-Alkali-Elektrolyse, in denen bei etwa 40Cfeuchtes Chlorgas getrocknet wird,traten erhebliche Korrosionsproble-me auf. Insbesondere die Khlspira-len im unteren Bereich des Trocken-turmes sind extrem korrosiv belastet.An den hier eingesetzten Nickel-legierungen der C-Reihe wurdeSpaltkorrosion oder gleichfrmigabtragende Korrosion von bis zueinem mm/Jahr beobachtet.

Fr einen europischen Betrei-ber von Chlor-Elektrolyse-Anlagenwurden daraufhin Laboruntersuchun-gen an Nickellegierungen der C-Rei-he in 40C warmer und mit Chlorgasgesttigter 75prozentiger Schwefel-sure durchgefhrt. Nach etwa 32Tagen Prfdauer wurden an Blech-proben der Nickellegierungen AlloyC-276 (2.4819), Alloy C-4(2.4610), Alloy 22 (2.4602) undNicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) der Gewichtsverlust gemes-28

Elektrolytische Goldraffination

Das elektrolytische Reinigenund Aufkonzentrieren von 95 aufber 99 Prozent Reinheit bildet einender abschlieenden Prozesse bei derGewinnung von Gold.

Die schwammartigen Goldab-scheidungen an der Kathode enthal-ten verdnnte Salzsure, die als Elek-trolyt dient. Restspuren dieser Salz-sure werden durch Erhitzen desGoldschwammes auf bis zu 150Centfernt.

Bei diesen Temperaturen erlei-den in dem chemisch vorgegebenenProze des Aufkonzentrierens derDnnsure zu hochprozentiger Salz-sure selbst sechsprozentige Molyb-dnsthle schwerste Lokalkorrosion.

In einem mehrwchigen Feldver-such in diesem Proze blieb Nicrofer5923 hMo - alloy 59 (2.4605) freivon Korrosionsangriff. Laborversu-che, bei denen die zyklische Fahr-weise der Anlage mit etwa 20 pro-zentiger Salzsure bei 90C simuliertwurde, sttzten dieses Ergebnis.

Nach Abschlu der Testreihewurde Nicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) fr den Bau einer Pilot-anlage spezifiziert.

Mischerbltter

In einem industriellen Ferti-gungsproze wird ein 70C heierLehmbrei, der etwa 16 Gramm/Liter1,5prozentige freie Salzsure undetwa 150 Gramm/Liter Chloride ent-hlt, mit Hilfe von Doppelachsmi-schern gerhrt. Die Mischer arbeitenmit 900 Umdrehungen/Minute.

Die Lehm-Sure-Mischung verur-

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)in Salzsure enthaltenden Medien

legierungen, einschlielich der Legie-rung Alloy 22 (2.4602), erwiesensich als beraus unbefriedigend.

Erst eine zweilagige Auftrags-schweiung mit Bandelektroden ausNicrofer B 5923 - WS 59 (2.4607)brachte in einer sechsmonatigenFelderprobung die gewnschte Ver-besserung.

Der Hochleistungswerkstoff istseit 1993 im Einsatz.

Salzsurekorrosion

Ein pharmazeutisches Unterneh-men setzt in einem chemischen Pro-ze chlorierte Lsungsmittel ein.Reste dieser Lsungsmittel werdenvon Aktivkohlefiltern absorbiert, diemit 150C heiem Dampf regel-mig gereinigt werden. Aus Was-serdampf und chlorierten Kohlen-wasserstoffen entsteht bei diesemVorgang Chlorwasserstoff, der zuSalzsure kondensiert.

Nichtrostende Sthle und zuniedrig legierte Nickelwerkstoffeunterliegen hierbei gleichfrmigabtragender Korrosion und Lochkor-rosion. Der Deckel des Filtergehu-ses ist besonders stark gefhrdet.

In Vorversuchen erwies sichNicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) besonders korrosionsbe-stndig und wird seit nunmehr vierJahren ohne Probleme eingesetzt.

Salzsure-Quencher

Die Abgase eines chemischenProzesses werden durch Einsprhenhochkonzentrierter Salzsure abge-schreckt. Hierbei kommt es nebenden durch die Salzsure bedingten 29

Die Resultate der auf Spaltkorro-sion geprften Blechproben ergabenein hnliches Bild. So wurde an denProben aus Alloy C-4 (2.4610) undAlloy 22 (2.4602) nur geringe Spalt-korrosion beobachtet, an denen ausAlloy C-276 (2.4819) fiel sie hinge-gen deutlich strker aus.

Einzig die Probe aus Nicrofer5923 hMo - alloy 59 (2.4605) bliebmetallisch blank und ohne jedenAngriff.

Auf Basis dieser Prfergebnissewurde dem Betreiber der ausschlie-liche Einsatz von Nicrofer 5923hMo - alloy 59 (2.4605) empfohlen.

Herstellung von Salzsure

Zur Herstellung von Salzsurewerden Wasserstoff und Chlorgasverbrannt. Die hierbei eingesetztenReaktoren aus Kohlenstoffstahl sindzum Schutz vor Korrosion mit einerAuftragsschweiung aus hochlegier-ten Nickelwerkstoffen versehen.

Die Standzeiten dieser Nickel-

stark reduzierenden Bedingungenauch zu oxydierenden Bedingungenals Folge der sich u. a. bildendenEisen-II- und Eisen-III-Ionen.

In breit angelegten Testreihenzeigten die hochmolybdnhaltigen,chromfreien beziehungsweisechromarmen NickellegierungenAlloy B-2 (2.4617) und Alloy B-10 (2.4710) sehr ungnstigeVerhaltensweisen.

Ihre relativen Gewichtsverlustein einer aus dem Proze abgeleite-ten 28 bis 30prozentigen Salzsu-relsung betrugen 20 bis 25 Pro-zent.

Der Korrosionsabtrag vonNicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) betrug demgegenberlediglich 1,53 Prozent und wardamit um den Faktor >10 gnstiger.In einem zustzlichen, siebenwchi-gen Auslagerungsversuch im Quen-cherbereich zeigte dieser Werkstoffkeinerlei Gewichtsverlust.

Die ursprnglich in Glasfaser-konstruktion ausgefhrten Reaktoren,deren Standzeit relativ kurz war,werden nunmehr aus Nicrofer 5923hMo - alloy 59 (2.4605) hergestellt.

Ionenaustauscher

Mit Kunststoffkgelchen, derenHerstellung ein Unternehmen derGrochemie plant, sollen ausAbwssern bestimmte Ionen heraus-gefiltert werden. Bei dem Verfahrenwerden Salzsure und Lsungsmitteleingesetzt.

In Vorversuchen qualifiziertesich allein Nicrofer 5923 hMo -alloy 59 (2.4605). Der Werkstoffwurde fr den Bau eines ersten Reak-tors spezifiziert.

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ElektrolytischeVerzinkung von Bandstahl

Stromzufhrungsrollen tauchenden Bandstahl in ein Bad aus einerZinksulfatlsung mit einem pH-Wertvon 2 bis 3. Der die Stromzufhrungs-rollen korrosiv stark beanspruchendeVerzinkungsproze findet bei einerTemperatur von 60C statt und einerStromdichte von 100 A/dm2.

In der Vergangenheit eingesetz-te und mit Alloy C-276 (2.4819) undAlloy 22 (2.4602) plattierte Stromzu-fhrungsrollen korrodierten, insbe-sondere im Bereich der Schweinh-te. Durch Plattieren mit 10 mm dickem Blech aus Nicrofer 5923 hMo -alloy 59 (2.4605) konnten die Kor-rosionsprobleme behoben werden.

Herstellung von Flusure

Bei der Herstellung von Flusu-re reagiert in einem Kalzinierungs-ofen bei etwa 300C Schwefelsuremit Kalziumfluorid. Der hier einge-setzte hochlegierte austenitischeEdelstahl Alloy 904 L (1.4539) hatteeine nur kurze Lebensdauer und mu-te hufig ausgewechselt werden.

In Feldversuchen wurde das Ver-halten von Alloy 31 (1.4562) undAlloy 33 (1.4591) untersucht sowiedas von Nickellegierungen der C-Reihe. Mit nur 10 Prozent derAbtragsrate von Alloy 904 L(1.4539) erwies sich Nicrofer 5923hMo - alloy 59 (2.4605) allen Legie-rungen berlegen.

Vor- und Hauptreaktor wurdendaraufhin mit 12 beziehungsweise20 mm dicken Blechen aus Nicrofer5923 hMo - alloy 59 (2.4605) aus-gekleidet. Auch die Schneckenwelle

des Vorreaktors und das Auslarohr,in dem sich bei 230C aus einemGemisch von Flusure, Schwefel-sure, Wasserstoff-Siliziumfluoridund Wasserdampf korrosive Konden-sate bilden, wurden aus diesemHochleistungswerkstoff gefertigt. Einzuvor eingesetzter hochlegierter Son-deredelstahl hatte eine Standzeit vonlediglich ein bis zwei Jahren.

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) ist seit 5 Jahren im Einsatz.

Herstellung halogen-haltiger Zwischenprodukte

Die zur Herstellung chlorierterund fluorierter Zwischenprodukteeingesetzten Reaktoren eines Unter-nehmens der Grochemie sindneben diesen Halogenen auch orga-nischen und wrigen Phasen sowiekonzentrierter Schwefelsure undKatalysatoren ausgesetzt. Das auf93C erhitzte, sehr komplexe Medi-um ist extrem korrosiv. Da die Reak-tionen unter sehr hohem Druckablaufen, mssen die Reaktoren beieiner korrosionsbedingten Unter-schreitung der Mindestwanddickeausgewechselt werden.

Durch die Anwesenheit von Flu-oriden schieden bei der Suche nacheinem besseren, sichereren und wirt-schaftlicheren KonstruktionsmaterialGlas, Titan, Tantal und Zirkon aus.

Ein erster Reaktor, aus derNickellegierung Alloy C-276(2.4819) hergestellt, mute aufgrunddes bei 6 bis 8 mm/Jahr liegendenKorrosionsabtrages nach etwa14monatigem Betrieb ausgetauschtwerden. Ein Versuch mit der Nickel-Molybdn Legierung Alloy B-2(2.4617) brachte eine Standzeitver-

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)in Industrieprozessen und der Grochemie

besserung von lediglich 25 Prozent.In einem Reaktor wurden

daraufhin massive und geschweiteTestcoupons verschiedener Werkstof-fe ausgelagert. Nach 18 MonatenAuslagerung zeigte Nicrofer 5923hMo - alloy 59 (2.4605) den nied-rigsten Korrosionsabtrag, der eine 3 bis 4fache Verbesserung derStandzeit versprach.

Ein daraufhin aus Nicrofer5923 hMo - alloy 59 (2.4605) her-gestellter erster Reaktor ist seit 1994im Einsatz. Da anllich einerInspektion des Reaktors ein niedrige-rer Korrosionsabtrag festgestellt wur-de als an den Testcoupons, wird voneiner nochmals verbesserten Stand-zeit ausgegangen. Zwei weitere,ebenfalls aus Nicrofer 5923 hMo -alloy 59 (2.4605) hergestellte Reak-toren wurden seitdem installiert.

Herstellungsynthetischen Gummis

In einer Anlage zur Herstellungsynthetischen Gummis treten bei Pro-zetemperaturen von 180C durchAnwesenheit von Peroxyden und 100bis 250 ppm Chloriden extrem korrosi-ve Bedingungen auf. Diese lsen nichtnur an Edelstahl des Typs 304 Loch-korrosion aus, sondern auch an derNickellegierung Alloy 625 (2.4856),die im Kopfbereich des Reaktors ein-gesetzt ist, in dem aus der GasphaseKondensation auftreten kann.

Materialproben aus Nicrofer5923 hMo - alloy 59 (2.4605)waren nach sechsmonatiger Ausla-gerung in diesem kritischen Bereichfrei von jeder Korrosion.

Die oberen Bereiche von zweiReaktoren wurden daraufhin mit

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12 mm dicken Blechen dieses Hoch-leistungswerkstoffes saniert. Zweiweitere Reaktoren sollen folgen.

Anwendungenin der Grochemie

Ein deutsches Unternehmen derGrochemie nutzt die hervorragen-de Korrosionsbestndigkeit vonNicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) in verschiedenen Produkti-onsbereichen seiner Werke. Aus ver-stndlichen Grnden werden nur all-gemeine Angaben ber die genauenEinsatzgebiete gemacht.

Ein Rhrwerkskessel aus diesemHochleistungswerkstoff wird in derProduktion von Wirkstoffen fr dieLandwirtschaft eingesetzt, mit einemAuenmantel aus Alloy 318 LN(1.4462) fr dessen Beheizen mitDampf und Khlen mit Betriebswasser.

Ebenfalls aus Nicrofer 5923hMo - alloy 59 (2.4605) ist ein 16 m3 fassender Reaktor, mit dem ineiner Mehrzweckanlage chlorhaltigeorganische Zwischenprodukte herge-stellt werden. Fr das Beheizen mitDampf und Khlen mit Betriebswas-ser sind auen Rohrschlangen ausKohlenstoffstahl angebracht. Einzweiter Reaktor wird derzeit instal-liert sowie ein weiterer, hergestelltaus mit Nicrofer 5923 hMo - alloy59 (2.4605) walzplattierten Blechen.

Fr das Trennen organischer Sus-pensionen werden drei Filtertrockneraus Nicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) eingesetzt, mit 7 und 8 m2

Filterflche sowie 8 und 14 m3 Volu-men, auerdem drei 2,5m3 fassendeVorlagebehlter. Kessel, Reaktoren,Filtertrockner und Vorlagebehlterarbeiten seit Jahren ohne Strungen.

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Herstellung von Zitronensure

Zitronensure kann ber Biokul-turen gewonnen werden, die, nebendiversen Verunreinigungen, Roh-Zitronensure enthalten. Diese Roh-Zitronensure wird zunchst in Kal-ziumzitrat umgewandelt, abfiltriertund zur Herstellung reiner Zitro-nensure mit hochkonzentrierterSchwefelsure in Kontakt gebracht.

Ein belgischer Hersteller setzt inseiner Fertigung 95C heie, 95 bis99prozentige Schwefelsure ein.Der in einer Versuchsanlage verwen-dete sechsprozentige Molybdnstahlzeigte unter diesen Bedingungenbereits nach kurzer Zeit ausgeprgte,

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)in organischen Suren und Medien

gleichfrmig abtragende Korrosion.Eine unter praktischen Einsatz-

bedingungen durchgefhrte Feld-erprobung mit Nicrofer 5923 hMo -alloy 59 (2.4605) ergab nach 100Tagen Prfdauer einen Korrosionsab-trag von weniger als 0,05 mm/Jahr.Drei neue Reaktoren einschlielichdes erforderlichen Zubehrs wieRhrwerke wurden daraufhin ausdiesem Hochleistungswerkstoff her-gestellt. Sie sind seit ber fnf Jahrenohne jegliche Strungen im Einsatz.

In der Produktion eines ande-ren Herstellers fiel der im Umgangmit schwefelsauren Medien hufigverwendete Alloy 20 (2.4660), inPlattenwrmetauschern eingesetzt,bereits nach kurzer Zeit aus.

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Abgas auspharmazeutischer Produktion

Zusammensetzung mg/Nm3

N2 0,36 - 0,49H2O 0,37 - 0,54HCl < 40SO2 < 100CO2 0,08 - 0,12NO2 150 - 250HBr < 6O2 0,04HF < 6

In einem Vergleichstest mit zahl-reichen hochlegierten Werkstoffenschnitt Nicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) am besten ab. Die darauf-hin aus diesem Werkstoff gefertigtenErsatzwrmetauscher arbeiten ohneBeanstandung.

Reinigung der Rauchgase organischer Lsungsmittel

Organische Lsungsmittel basie-ren berwiegend auf halogeniertenKohlenwasserstoffen. Sie werden inHochtemperaturfen bis zur vollstn-digen Zersetzung verbrannt. Dieber 600C heien Abgase werdenin einem zylindrischen Absorberturmmit leicht alkalisiertem Wasser gewa-schen. Das zumindest teilweise Neu-tralisieren der Salzsuregase (pH-Wert 6 bis 7) wird durch Einsprhenvon Natriumhydroxid in den Abgas-strom erreicht.

Dieser vor dem Absorber lie-gende Neutralisierungsschritt fhrt inden Rauchgas-Zufhrungskanlenvon etwa einem Meter Durchmesserund drei Metern Lnge zu starkenAblagerungen hochchloridhaltigerSalze (Natrium-, Kalium-, Calcium-und Magnesiumchlorid), die allezehn Minuten mit einem Wasser-strahl entfernt werden. Das Designdes Wschers macht einen Kompen-sator am Einla der Rohgase erfor-derlich, um den zu erwartendenThermoschock aus der Abschreck-prozedur der heien Rauchgase zukompensieren.

Nur metallische Werkstoffe sindimstande, diese extremen mechani-schen und korrosiven Belastungen zu berstehen. Chrom-Nickelstahl(18/10) fiel durch Lochkorrosion aus.

Erst der Einsatz von 3 und 6 mmdicken Blechen aus Nicrofer 5923hMo - alloy 59 (2.4605) brachteden gewnschten Erfolg; dieWscher arbeiten seit 1990strungsfrei.

Pharmazeutische Industrie

Mit einem Ventilator werden ineinem pharmazeutischen Betriebwasserdampfgesttigte Abgase ausder Produktion abgesaugt. Die Pro-zetemperatur betrgt 82C, derGasstrom 35.000 kg/Stunde. Dernahezu kontinuierlich ber 7.000Stunden im Jahr betriebene Ventila-tor mu ber eine hohe Verfgbar-keit und Zuverlssigkeit verfgen.Hohe Bestandteile an Salzsure undSchwefeldioxid machen die Abgaseuerst korrosiv.

Nachdem Edelsthle mit starkerLochkorrosion ausfielen, konnte mitdem Einsatz von Nicrofer 5923hMo - alloy 59 (2.4605) Abhilfegeschaffen werden. Zum Einsatzkamen 6 und 8 mm dicke Bleche frdie Ventilatorbltter sowie Schmie-destangen von 160 und 240 mm

Durchmesser zur Herstellung derVentilatorwellen.

Herstellung von Acrylat und Methacrylat

Bei der Herstellung von Acryla-ten und Methacrylaten reagiert einGemisch aus Fettalkoholen, Acryl-und Methacrylsuren, Paratoluensul-fonsure und Wasser bei 130C.Die mit Wasserdampf beheizte Heiz-schlange im Inneren des Reaktors istaus Nicorros - alloy 400 (2.4360).Ihr jhrlicher Korrosionsabtragbetrgt 0,7 mm.

Nach 56 Tagen Auslagerung ineiner praxisbezogenen 110Cheien Simulatlsung zeigten Edel-sthle des Typs AISI 316 Korrosions-abtrge von bis zu 2 mm/Jahr.Selbst Sonderedelsthle wie Alloy926 (1.4529) und Alloy 31(1.4562) entsprachen mit 0,2mm/Jahr Korrosionsabtrag nicht denErwartungen. Ein Katalysator aufBasis Schwefelsure und Sulfonsureverursachte offenbar extrem korrosi-ve Bedingungen.

Die Nickellegierung Alloy 22(2.4602) zeigte im ungeschweitenZustand akzeptables Korrosionsver-halten, nicht jedoch im Bereich derSchweinaht.

Der Nachbau der Heizschlangewurde in Nicrofer 5923 hMo - alloy59 (2.4605) vorgenommen. NachAbschlu der Untersuchungen wiesdieser Hochleistungswerkstoff ein-wandfreie Schweiverbindungen aufund einen mit 0,008 mm/Jahr sehrniedrigen Korrosionsabtrag.

Nach ber vier Jahren kontinu-ierlichem Einsatz ist die Heizschlan-ge in hervorragendem Zustand.

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Herstellung von Foran

Bei der Produktion von Foran(TFE) werden Halogene abgespal-ten, eine Esterhydrolyse findet stattund es wird konzentrierte Salzsurehinzugegeben. Mit einer in denReaktor reichenden, heidampfbe-aufschlagten Heizschlange wird dieProzetemperatur von 75C auf-rechterhalten. Reaktor und Heiz-schlange waren aus Nicorros - alloy400 (2.4360).

Ausgeprgte Lochkorrosion ander Auenwand der Heizschlangeund den Schweinhten des Reak-tors veranlaten den Betreiber, nachWerkstoffen mit hheren Standzeitenzu suchen.

Aufgrund des auergewhn-lich guten Korrosionsverhaltens vonNicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605), so auch in Salzsure, fieldie Wahl auf diesen Hochleistungs-werkstoff. Aus ihm wurde eineHeizschlange gefertigt und instal-liert.

Geschweit wurde mit 2 mm-Elektroden aus Nicrofer S 5923 - FM59 (2.4607).

Herstellung von TDI

Toluendiisocyanat (TDI) ist einGrundstoff fr die Herstellung vonPolyurethan. In einer Anlage zur Pro-duktion von Toluendiisocyanat wer-

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NickellegierungenKorrosionsverhalten nach 312 Stunden Prfdauer in einer DCNB Kolonne

Legierung UNS Korrosionsabtrag, m/aEinla Boden

Alloy 625 N 06625 90 55 Alloy 22 N 06022 50 50 Alloy 59 N 06059 30 30

den in einem WiederaufheizprozeReste von TDI aufkonzentriert. Einunter 18 bar Druck stehendes, voninnen mit Wasserdampf beheiztes,langes Rohr dient als Reaktor. DasAufkonzentrieren geschieht bei190C.

Viele Jahre war der Nickel-werkstoff Alloy 600 (2.4816)zufriedenstellend im Einsatz. Nacheiner nderung des Produktionspro-zesses fiel der Werkstoff jedochinnerhalb von sechs Monaten mitausgeprgter Lochkorrosion aus.Die genaue Ursache konnte nichtermittelt werden. Chloride, als oxy-dierende Verbindungen wie FeCl3oder Cl2, mssen vorgelegenhaben, deren Beherrschung den

Chromgehalt von Alloy 600(2.4816) berforderte.

In Feldversuchen wurde auchdas Verhalten von Nicrofer 5923hMo - alloy 59 (2.4605) untersuchtund dieser Hochleistungswerkstofffr den Ersatz des Rhrenwrmetau-schers gewhlt. Dieser ist seit Mitte1996 im Einsatz, ohne erkennbareKorrosion.

Herstellung von Feinchemikalien

Eine in der Herstellung vonFeinchemikalien eingesetzte Kolonneaus Alloy 625 (2.4856) hatte eineStandzeit von nur drei Jahren. Das140C heie Medium setzt sich aus83 Prozent Wasser, 14,3 ProzentNatriumbisulfat, 0,02 Prozent Aze-ton, 0,46 Prozent Isopropanol, 0,06Prozent Kupfersulfat, 0,04 ProzentDCNB und 1,5 Prozent verschiede-nen organischen Verbindungenzusammen.

Zur Erarbeitung eines alternati-ven Werkstoffkonzeptes wurdenetwa 14 Tage im Einlabereich undam Boden der Kolonne Nickellegie-rungen der C-Reihe ausgelagert undderen Korrosionsabtrge ermittelt.Die Tabelle oben zeigt die Meer-

gebnisse.Mit einer Abtragsrate von 30

m/Jahr zeigte Nicrofer 5923 hMo -alloy 59 (2.4605) das beste Ergeb-nis; die neue Kolonne wurde ausdiesem Werkstoff gefertigt.

berkritisches Wasser

Organische Verunreinigungenknnen ber den Proze der Oxy-dation in einer wssrigen Lsungabgebaut werden.

Hohe Drcke und Temperatu-ren bis 400C verursachen extremkorrosive Bedingungen.

Auslagerungsversuche in einerLsung mit Para-Chlorophenol, dasaufgrund hoher SauerstoffzufuhrChloride bildet, fhrten nach 1.000Stunden zum Totalausfall eines dasThermoelement schtzenden Rohresaus Alloy 600 (2.4816).

Untersuchungen an Nicrofer5923 hMo - alloy 59 (2.4605)ergaben einen nur sehr leichten Kor-rosionsangriff. Interkristalline, Loch-und Spaltkorrosion wurden nichtbeobachtet.

Diese Ergebnisse lassen Nicro-fer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)als den fr diese Zukunftstechnologiegeeignetsten Werkstoff erscheinen.

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Soleeindampfung

Durch Eindampfen natrlicherSole werden die Salze Natrium-,Kalium-, Magnesium- und Kalzi-umchlorid gewonnen.

Ein Hersteller dieser Salze setztin unterschiedlichen Bereichen derProduktion den Nickelwerkstoff Alloy625 (2.4856) ein, so auch fr denheien Bleichtank.

Bei der Suche nach einembestndigeren Material wurden dieWerkstoffe Alloy 926 (1.4529),Alloy 31 (1.4562), Alloy 625(2.4856) und Nicrofer 5923 hMo -alloy 59 (2.4605) einem 6.400stn-digen Spaltkorrosionstest ausge-

setzt in 100C heier Sole derZusammensetzung 20 Prozent KCl,15,7 Prozent NaCl, 1,87 ProzentMgCl2 und CaCl2 sowie 62,4 Pro-zent Wasser.

Zur Simulation von Spaltkorrosi-onsbedingungen wurden diegeschweiten Blechproben in einemTestrack mit geschlitzten Scheibenaus Teflon aneinandergereiht.

Die Ergebnisse der Testreihesind komplex und nicht auf Anhiebzu interpretieren. Wie aus der Tabel-le hervorgeht, wurde im Grundwerk-stoff smtlicher Blechproben Spalt-oder interkristalline Korrosion beob-achtet.

Ausgeprgte Spaltkorrosion

zeigte sich im Schweinahtbereichder Werkstoffe Alloy 31 (1.4562)und Alloy 625 (2.4856).

Leichte, gleichmig abtragen-de Korrosion wurde im Spaltbereichvon Nicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) festgestellt.

Ein praxisnahe Bedingungensimulierendes Testloop soll letztenoch offene Fragen zu dem Einsatzder Werkstoffe Alloy 926 (1.4529)und Nicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) beantworten.

US-Marine qualifiziertNicrofer 5923 hMo - alloy 59

Da selbst sechsprozentigerMolybdn-Sonderedelstahl denAnforderungen an die Spaltkorrosi-onsbestndigkeit nicht gengt, setztdie US-Marine aus Grnden derSicherheit und einer langen Lebens-dauer ausschlielich Flansche aushochlegierten Nickel-Chrom-Molyb-dn Legierungen ein.

Im LaQue Corrosion ServiceInstitute, N.C./USA, wurden Blecheund Guproben aus Nicrofer 5923hMo - alloy 59 (2.4605) 180 Tagefiltriertem und 26,6 bis 32,2C war-mem Seewasser ausgesetzt. Alsknstliche Spaltanordnungen dientenScheiben mit einem Auendurchmes-ser von 50 mm (2 Zoll) und einemInnendurchmesser von 12,7 mm(1/2 Zoll) aus PTFE und faserver-strktem Gummi.

Nach Ablauf der Prfzeit wur-den keine Anzeichen von Spaltkorro-sion festgestellt. Dies besttigt dashervorragende Korrosionsverhaltenvon Nicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) auch unter verschrftenSeewasserbedingungen.

Nickellegierungen und SonderedelsthleSpaltkorrosionstest in KCl/NaCl/MgCl2/CaCl2-Sole bei 100C ber 6.400 Stunden

Legierung UNS Korrosions- Festgestellte Lokalkorrosionabtrag max. Eindringtiefe mm/a Grundwerkstoff Schweinaht

Alloy 926 N 08926 0,003 50 m Spaltkorrosion

Alloy 31 N 08031 0,01 750 m 250 mSpaltkorrosion Spaltkorrosion

Alloy 625 N 06625 0,01 50 m 1.000 minterkristalline SpaltkorrosionKorrosion

Alloy 59 N 06059 0,002 max. 50 m max. 100 m

interkristalline gleichmigKorrosion im abtragendeSpaltbereich Korrosion im

Spaltbereich

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)in Salzlsungen und Meerwasser

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Kupferschmelze

Mit Schwefeldioxid angereicher-te Abgase eines Schmelzofens frKupfer werden mit einer fnfprozenti-gen Schwefelsurelsung bei Tempe-raturen von 45 bis 60C gewaschen.Die anfallende, etwa 75C heieSure hat eine Konzentration von 50bis 55 Prozent. Mit maximal 7.000ppm ist der Anteil an Fluoriden undChloriden relativ hoch und verstrktderen Korrosivitt enorm.

Die bisher eingesetzten Kon-struktionswerkstoffe gummierter Koh-lenstoffstahl und Alloy 20 (2.4660)hatten demzufolge nur relativ kurzeStandzeiten.

Neben anderen Werkstoffenwurden Nicrofer 5923 hMo - alloy59 (2.4605) und Nicrofer 3127hMo - alloy 31 (1.4562) einem inten-siven Testprogramm unterzogen, des-sen Ergebnis fr beide Werkstoffeeinen Korrosionsabtrag unterhalbvon 0,025 mm/Jahr ergab. Lokal-korrosion wurde nicht festgestellt.

Daraufhin wurden Nicrofer3127 hMo - alloy 31 (1.4562) frdie Behandlung der anfallendenSure und Nicrofer 5923 hMo -alloy 59 (2.4605) fr das Abgasge-blse eingesetzt. Beide Anlagenarbeiten vllig problemlos, und diesseit ber vier Jahren. Zwischenzeit-lich wurde ein weiteres aus Nicrofer5923 hMo - alloy 59 (2.4605) her-gestelltes Geblse installiert.

Wiederaufbereitung von Aluminium

Beim Einschmelzen von Alumini-umabfllen schtzt eine Schicht ausNatrium- und Kaliumsalzen das

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)in metallurgischen Prozessen

geschmolzene Metall vor Oxydation.Zur Wiedergewinnung des in denSalzen gebundenen Aluminiums wer-den diese zunchst mit Ammoni-umchlorid in Kontakt gebracht undanschlieend gereinigt. Der Prozefindet mit einem Auflsen der Salzein Wasser statt und anschlieenderRekristallisation.

Ein europischer Aluminiumpro-duzent verwendet eine Prozelsungaus 20 bis 25 Prozent Natriumchlo-rid, 6 bis 8 Prozent Kaliumchlorid und5 bis 8 Prozent Ammoniumchlorid miteinem pH-Wert von 4,5 bis 6. DieEindampftemperatur betrgt 107C.

Risse in der Gummierung desEindampfers mit sich anschlieenderKorrosion des Kohlenstoffstahles fhr-ten zu dessen frhem Ausfall.

Nach 3.800 Stunden Auslage-rung ergaben 1994 vorgenommeneUntersuchungen an hochlegiertenWerkstoffen einzig fr Nicrofer5923 hMo - alloy 59 (2.4605) keineZeichen von Korrosion.

Der Neubau eines Eindampferswurde daraufhin in diesem Hochlei-stungswerkstoff vorgenommen.

SchmelzwerkUnna

derKrupp VDM

GmbH.

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NickellegierungenPrfung (1 Jahr) in einem Medium mitEssigsurederivaten

Legierung Korrosionsabtragmm/a45C 100C

Alloy 904 L 0,2 0,3 - 0,6Alloy 926 0,2 0,3Alloy C-276 0,3 0,4Alloy 59 0,03 0,04

Nicrofer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605)in Anlagen und Komponenten

Reingas-Wiederaufheizung

Die Energie aus der Verbren-nung von Abgasen einer Gasturbineund eines Gaskessels nutzt ein Unter-nehmen der chemischen Prozeindu-strie fr das Erhitzen von Luft. In einemGlasrohrwrmetauscher wird mit die-ser Heiluft aus der Gaswsche kom-mendes Reingas aufgeheizt.

Wegen der extrem korrosivenBedingungen ist das Gehuse desGlasrohrwrmetauschers mit 2 mmdicken Blechen aus Nicrofer 5923hMo - alloy 59 (2.4605) ausgekleidet.

Aufheizen von Essigsurederivaten

Mit der Wrme von Reaktions-produkten eines feinchemischen Pro-zesses werden Essigsurederivateaufgeheizt. Die aus Alloy C-276(2.4819) hergestellten Platten deshierbei eingesetzten Wrmetau-schers muten in relativ kurzen Zeit-abstnden ausgewechselt werden.

Ein Jahr lang wurden bei unter-schiedlichen Temperaturen in einemTestmedium mit EssigsurederivatenAuslagerungsversuche vorgenom-men, um das Verhalten hochlegierter

Edelsthle und Nickellegierungen zuuntersuchen.

Wie aus der Darstellung ersicht-lich ist, kann die Lebensdauer 0,6bis 0,8 mm dicker Wrmetauscher-platten aus Edelstahl oder Alloy C-276 (2.4819) nicht sehr hoch sein.Platten aus Nicrofer 5923 hMo -alloy 59 (2.4605), mit einem Korro-sionsabtrag von 0,03 und 0,04mm/Jahr, haben demgegenbereine zehnfache Lebensdauer.

Ein neuer Wrmetauscher, mitaus 0,6 und 0,7 mm dickem Band-blech in Nicrofer 5923 hMo - alloy59 (2.4605) hergestellten Platten, istseit 1996 im Einsatz.

Wrmetauscherin der Feinchemie

Durch die Rohre eines in einenfeinchemischen Proze eingebunde-nen Wrmetauschers fliet eineLsung, die groe Mengen eines Aze-

ton/Wassergemisches, bis zu drei Prozent Salzsure, Spuren von Xylol und Ethanol,

sowie kleine Mengen eines gelsten

ascorbinhnlichen Produktesenthlt.

Rohrmantelseitig kondensiertAzeton-Wasserdampf, wobei tem-porr bis zu einprozentige Salzsureauftreten kann.

Bei extremen Betriebsstrungenknnen die Rohre innen und auenbis zu dreiprozentiger Salzsure aus-gesetzt sein. Die Betriebstemperatu-ren betragen innen 56C, in Aus-nahmefllen auch 60C, und auen58C bis 68C.

Temperaturen und Salzsure bil-

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Bleche, Band und Stangen aus Nicro-fer 5923 hMo - alloy 59 (2.4605).

Behlter und Komponenten wur-den mit dem artgleichen Schweizu-satz Nicrofer S 5923 - FM 59(2.4607) nach dem WIG-Verfahrengeschweit und elektrolytisch poliert.

Armaturenfr Tankfahrzeuge

Der An- und Abtransport sounterschiedlicher Medien wie Suren,Laugen, verunreinigte und mit Salzenhoch belastete Lsungen oder Abws-ser geschieht hufig mit Tankfahrzeu-gen. Deren Behlter und Armaturensind zumindest temporr extremenKorrosionsbelastungen ausgesetzt.

Sind die Behlter zum Schutzevor Korrosion in der Regel gummiertoder kunststoffbeschichtet, mssendie Absperr- und Abfllarmaturenwegen der mechanischen Beanspru-chung ihrer Oberflchen aus massi-vem Metall hergestellt sein.

Hufig sind diese Armaturenaus nichtrostendem, austenitischemEdelstahl. Dieser hat jedoch denNachteil, in Bereichen konstruktivbedingter Spalte, wie bei Absperr-ventilen und Flanschen, nicht loch-beziehungsweise spaltkorrosionsbe-stndig zu sein. Durchbrche undUndichtigkeiten sind die Folge undbeispielsweise am Edelstahl 1.4571des fteren beobachtet worden.

Um diesen Schden vorzubeu-gen, setzt ein namhafter Hersteller frbesonders stark beanspruchte Armatu-ren Nicrofer 5923 hMo - alloy 59(2.4605) ein, dessen auergewhnli-che Bestndigkeit gegen Spaltkorrosi-on den Armaturen eine lange Lebens-dauer und hohe Sicherheit verspricht.

den ein extrem korrosives Umfeld indem selbst sechsprozentige Molyb-dn-Sonderedelsthle starker, gleich-frmig abtragender Korrosion, aberauch Loch-, Spalt- und gegebenenfallsSpannungsrikorrosion unterliegen.

Nachdem in Laboruntersuchun-gen an Blechproben aus Nicrofer5923 hMo - alloy 59 (2.4605) in sie-dender, dreiprozentiger Salzsure einKorrosionsabtrag von deutlich unter0,1 mm/Jahr gemessen wurde, kamnur dieser Werkstoff fr die Nachr-stung des Wrmetauschers mit sehrdnnwandigen Rohren in Frage.

1993 wurden ber 100 Rohreder Abmessung 16 x 1,0 x 2.500mm in den horizontalen Wrmetau-scher eingebaut. Nach Anfangspro-blemen an den Einschweiungen,die eindeutig auf nicht optimierteSchweiparameter zurckzufhrenwaren und behoben werden konn-ten, arbeitet der Wrmetauscher seitnunmehr vier Jahren ohne Strungen.

Vielzweck-Testanlage in derpharmazeutischen Industrie

In einer Vielzweck-Testanlage sei-nes neuen Technologiezentrumserprobt und optimiert ein deutschesUnternehmen der Grochemie neueProduktionsprozesse und -verfahren.Behlter und Apparate werden wech-selweise unterschiedlichsten pharma-zeutischen Prozemedien ausgesetzt.Die Anforderungen an die Korrosions-bestndigkeit sind besonders hoch.

Fr den Bau der Rhrwerks-behlter, Mutterlaugenbehlter, Auf-fangbehlter, Rhrwerke, Zentrifugen,Trockner, Filter, Abscheider, Konden-satoren und Rohrleitungen lieferteKrupp VDM GmbH ber 60 Tonnen

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Nicrofer S 5923 - FM 59 (2.4607)Schweizusatzwerkstoff

Das Schweien des Hoch-leistungswerkstoffes Nicrofer5923 hMo - alloy 59 (2.4605) istauf den Seiten 22 bis 25 ausfhrlichbeschrieben.

Da es fr diesen hchstlegier-ten Nickelbasiswerkstoff keinenberlegierten Schweizusatz gibt,wird mit artgleichem Schweidrahtgeschweit. Hierbei ist mit uersterSorgfalt vorzugehen. Werden diefr die verschiedenen Schweiver-fahren ermittelten und vorgegebe-nen Schweiparameter Wrmeein-

bringung und Streckenenergie kon-sequent eingehalten, wird eineSchweinahtqualitt erreicht, die,neben den geforderten mechanisch-technologischen Eigenschaften, einedem Grundwerkstoff ebenbrtigeKorrosionsbestndigkeit aufweist.

SchweizusatzNicrofer S 5923 - FM 59

Der Schweizusatz Nicrofer S 5923 - FM 59 (2.4607) verfgtber die hchsten Anteile an Nickel,Chrom und Molybdn, die die Kor-rosionsbestndigkeit entscheidendbestimmen.

Damit kann dieser Schweizu-satz fr smtliche hochlegiertenNickel-Chrom-Molybdn Legierun-gen, aber auch fr Sonderedelsthleeingesetzt werden. Seigerungen imSchweigut weniger hoch legierterGrundwerkstoffe spielen damit eineuntergeordnete Rolle, da ein im Ver-gleich zum Grundwerkstoff stets aus-reichend hoher Anteil an wichtigenLegierungselementen vorliegt.

Universeller Einsatz

Nicrofer S 5923 - FM 59(2.4607) wird heute universell ein-gesetzt. Dies gilt insbesondere frdas Schweien von Nicrofer 6020hMo - alloy 625 (2.4856) undNicrofer 5716 hMoW - alloy C-276(2.4819), aber auch von hochlegier-ten, sechsprozentigen Molybdn-Sonderedelsthlen wie Cronifer1925 hMo - alloy 926 (1.4529),Nicrofer 3127 hMo - alloy 31(1.4562) sowie Alloy 24 (1.4566)und Alloy 904 L (1.4539).

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Chemische Industrie,Meerestechnik

Auch die in der prozeorientier-ten Industrie und in der Meerestech-nik eingesetzten hochlegierten Son-deredelsthle Cronifer 1925 hMo -alloy 926 (1.4529) und Cronifer2419 MoN - alloy 24 (1.4566) wer-den zunehmend mit Nicrofer S 5923 -FM 59 (2.4607) geschweit.

Rauchgas-Reinigung

Hier wird die Nickelbasislegie-rung Nicrofer 5716 hMoW - alloy C-276 (2.4819), insbesondere beideren Einsatz als Auflagematerialwalzplattierter Bleche fr den Bau

Papier- und Zellstoffindustrie

Unter stark oxydierendenBleichbedingungen hat Nicrofer3127 hMo - alloy 31 (1.4562)mit seinem ungewhnlich hohenChromgehalt von 27 Prozent inAuslagerungsversuchen gegen-ber Edelsthlen und hochlegier-ten Nickelbasislegierungen einedeutlich bessere Bestndigkeitgezeigt.

Damit ist der Schweizusatz-werkstoff Nicrofer S 5923 - FM 59(2.4607) unter solchen Bedingun-gen nur eingeschrnkt einsetzbar.Es sei denn, die dem korrosivenMedium direkt ausgesetzte Deckla-ge ist artgleich geschweit.

grovolumiger Rauchgaswscher,bevorzugt mit Nicrofer S 5923 - FM59 (2.4607) als berlegiertemSchweizusatz geschweit. Dies hatim wesentlichen mit der Eisenaufmi-schung aus dem TrgerwerkstoffKohlenstoffstahl zu tun und der damitverbundenen Beeintrchtigung derKorrosionsbestndigkeit.

Die Eisenaufmischung fr einenSchweizusatz mit extrem niedrigemEisengehalt, bei Nicrofer S 5923 -FM 59 (2.4607) liegt dieser untereinem Prozent, fllt erheblich niedri-ger aus, als fr einen Schweidrahtmit etwa sechs Prozent Eisen aufBasis des Alloy C-276.

Seit seiner Einfhrung wurdenetwa 200 Tonnen dieses Schweizu-satzes geliefert.

Korrosionsbestndige Legierungen

Nickel, Nickel-Kupfer

VDM Nickel 99.2 alloy 200 2.4066 Ni 99.2 N 02200 NA 11 1101VDM LC-Nickel 99.2 alloy 201 2.4068 LC-Ni 99 N 02201 NA 12 1101VDM LC-Nickel 99.6 alloy 205 2.4061 LC-Ni 99.6 N 02205

Nicorros alloy 400 2.4360 NiCu30Fe N 04400 NA 13 4110Nicorros Al alloy K-500 2.4375 NiCu30Al N 05500 NA 18 4126Nickel-Chrom-Molybdn, Nickel-Chrom-Eisen-Molybdn Superlegierungen

Nimofer 6928 alloy B-2 2.4617 NiMo28 N 10665 4122

Nimofer 6224 alloy B-10 2.4710 NiMo23Cr8Fe 4143

Nicrofer 6616 hMo alloy C-4 2.4610 NiMo16Cr16Ti N 06455 4124Nicrofer 6020 hMo alloy 625 2.4856 NiCr22Mo9Nb N 06625 NA 21 4118Nicrofer 5923 hMo alloy 59 2.4605 NiCr23Mo16Al N 06059 4130

Nicrofer 5716 hMoW alloy C-276 2.4819 NiMo16Cr15W N 10276 4115Nicrofer 5219 Nb alloy 718 2.4668 NiCr19NbMo N 07718 4127Nicrofer 4823 hMo alloy G-3 2.4619 NiCr22Mo7Cu N 06985 4113

Nickel-Chrom-Eisen, Nickel-Eisen-Molybdn, Eisen-Nickel-Chrom-Molybdn Standardlegierungen

Nicrofer 7216 LC alloy 600 L 2.4817 LC-NiCr15Fe N 06602 NA 14 4106Nicrofer 6030 alloy 690 2.4642 NiCr29Fe N 06690 4138Nicrofer 4221 alloy 825 2.4858 NiCr21Mo N 08825 NA 16 4101

Nicrofer 3620 Nb alloy 20 2.4660 NiCr20CuMo N 08020 4117Nicrofer 3220 alloy 800 1.4876 X 10 NiCrAlTi 32 20 N 08800 NA 15 4128

Nicrofer 3127 hMo alloy 31 1.4562 X 1 NiCrMoCu 32 28 7 N 08031 4131Nicrofer 3127 LC alloy 28 1.4563 X 1 NiCrMoCuN 31 27 4 N 08028 4105

Eisen-Chrom-Nickel, Eisen-Nickel-Chrom SonderedelsthleNicrofer 3033 alloy 33 1.4591 X 1 CrNiMoCuN 33 32 1 R 20033 4142Cronifer 2525 LCN 1.4465 X 1 CrNiMoN 25 25 2 (N 08310) Cronifer 1925 hMo alloy 926 1.4529 X 1 NiCrMoCuN 25 20 6 N 08926 5102

Kupfer-NickelCunifer 30 alloy CuNi 70/30 2.0882 CuNi30Mn1Fe C 71500 CN 107 Cunifer 10 alloy CuNi 90/10 2.0872 CuNi10Fe1Mn C 70600 CN 102

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Blech Band Stange/ Schmiede- DrahtKnppel teile

Krupp VDM Hochleistungswerkstoffe: Lieferbare Produktformen

Krupp VDM Werkstoff- Kurzzeichen UNS- BS- Lieferbare ProduktformenLegierungsbezeichnung Nummer Bezeichnung Bezeich-

nung

KruppVDMWerk-stoffblatt

Hitzebestndige Werkstoffe

Nickel-Chrom-Eisen, Eisen-Nickel-Chrom

Nicrofer 7520 alloy 75 2.4951 NiCr20Ti N 06075 HR 203 4035Nicrofer 7216 alloy 600 2.4816 NiCr15Fe N 06600 NA 14 4107Nicrofer 6219 Si alloy 626 Si 2.4855 NiCr19Mo9Si Nicrofer 6030 alloy 690 2.4642 NiCr29Fe N 06690 4038

Nicrofer 6023 alloy 601 2.4851 NiCr23Fe N 06601 4103Nicrofer 3718 So alloy DS 1.4862 X 8 NiCrSi 38 18 NA 17 4102Nicrofer 3718 (alloy 330) 1.4864 X 12 NiCrSi 36 16 (N 08330) 4102

Hochwarmfeste Werkstoffe

Nickel-Chrom, Nickel-Chrom-Eisen, Nickel-Chrom-Molybdn, Nickel-Chrom-Kobalt-Molybdn Superlegierungen

Nicrofer 7520 Ti alloy 80 A 2.4952 NiCr20TiAl N 07080 NA 20 Nicrofer 7016 TiNb alloy X-750 2.4669 NiCr15Fe7TiAl N 07750 4023Nicrofer 7016 TiAl alloy 751 2.4694 NiCr16Fe7TiAl N 07751

Nicrofer 6025 HT alloy 602 CA 2.4633 NiCr25FeAlY N 06025 4137Nicrofer 5520 Co alloy 617 2.4663 NiCr23Co12Mo N 06617 4119Nicrofer 5219 Nb alloy 718 2.4668 NiCr19NbMo N 07718 4127

Nicrofer 5120 CoTi alloy C-263 2.4650 NiCo20Cr20MoTi N 07263 HR 206 4120Nicrofer 4722 Co alloy X 2.4665 NiCr22Fe18Mo N 06002 HR 204 4116Nicrofer 4626 MoW alloy 333 2.4608 NiCr26MoW N 06333 4134Nickel-Chrom-Eisen Standardlegierungen

Nicrofer 7216 H alloy 600 H 2.4816 NiCr15Fe N 06600 NA14(H) 4107Nicrofer 6023 H alloy 601 H 2.4851 NiCr23Fe N 06601 4103Nicrofer 45 TM alloy 45 TM 2.4889 NiCr28FeSiCe N 06045 4139

Nicrofer 3220 HT alloy 800 HP 1.4959 X8NiCrAlTi32-21 N 08811 4129Nicrofer 3220 H alloy 800 H 1.4876 X10NiCrAlTi32-20 N 08810 NA15(H) 4129

1.4958 X5NiCrAlTi31-20 N 08810 NA15(H) 4129Kobalt-Chrom-Nickel-Wolfram

Conicro 5010 W alloy 25 2.4964 CoCr20W15Ni R 30605 HR 240 6002Conicro 4023 W alloy 188 2.4683 CoCr22NiW R 30188 6001

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Krupp VDM Werkstoff- Kurzzeichen UNS- AWS Klassifikation BS-Legierungsbezeichnung Nummer Bezeichnung Bezeich-

nung

Widerstandswerkstoffe

Nickel-Chrom, Eisen-Chrom-Aluminium

Cronix 80 alloy NiCr 80/20 2.4869 NiCr80 20 N 06003 Cronix 70 alloy NiCr 70/30 2.4658 NiCr70 30 N 06008

Ausdehnungswerkstoffe

Eisen-Nickel, Eisen-Nickel-Kobalt

Pernifer 36 alloy 36 1.3912 Ni36 K 93600/601 7101Pernifer 2918 1.3981 NiCo 29 18 K 94610

Schweiwerkstoffe

Nickel, Nickel-Kupfer, Kupfer-Nickel, Nickel-Molybdn, Nickel-Chrom-Eisen, Eisen-Nickel-Chrom

Nickel S 9604 FM 61 2.4155 SG-NiTi4 N 02061 A 5.14 ERNi-1 NA 32

Nicorros S 6530 FM 60 2.4377 SG-NiCu30MnTi N 04060 A 5.14 ERNiCu-7 NA 33 Nicorros B 6530 WS 60 2.4377 UP-NiCu30MnTi (N 04060) (ERNiCu-7) (NA 33)

Cunifer S 7030 FM 67 2.0837 SG-CuNi30Fe C 71581 A 5.7 ERCuNi C 18 Cunifer B 7030 WS 67 2.0837 UP-CuNi30Fe (C 71581) (ERCuNi) (C 18) Cunifer S 9010 2.0873 SG-CuNi10Fe C 16

Nickel-Eisen S 6040 2.4560 S-NiFe40

Nimofer S 6928 FM B-2 2.4615 SG-NiMo27 N 10665 A 5.14 ERNiMo-7 NA 44 Nimofer B 6928 WS B-2 2.4615 UP-NiMo27 (N 10665) (ERNiMo-7) (NA 44)

Nimofer S 6224 FM B-10 2.4702 SG-NiMo24Cr8Fe

Nicrofer S 7020 FM 82 2.4806 SG-NiCr20Nb N 06082 A 5.14 ERNiCr-3 NA 35 Nicrofer B 7020 WS 82 2.4806 UP-NiCr20Nb (N 06082) (ERNiCr-3) (NA 35)

Nicrofer S 6616 FM C-4 2.4611 SG-NiMo16Cr16Ti N 06455 A 5.14 ERNiCrMo-7 NA 45 Nicrofer B 6616 WS C-4 2.4611 UP-NiMo16Cr16Ti (N 06455) (ERNiCrMo-7) (NA 45)

Nicrofer S 6219 FM 626 2.4832 SG-NiCr19MoSi Nicrofer S 6030 FM 690 2.4642 NiCr29Fe N 06690 Nicrofer S 6025 FM 602 2.4649 SG-NiCr25FeAlY (N 06025)

Nicrofer S 6020 FM 625 2.4831 SG-NiCr21Mo9Nb N 06625 A 5.14 ERNiCrMo-3 NA 43 Nicrofer B 6020 WS 625 2.4831 UP-NiCr21Mo9Nb (N 06625) (ERNiCrMo-3) (NA 43)

Nicrofer S 5923 FM 59 2.4607 SG-NiCr23Mo16 N 06059 A 5.14 ERNiCrMo-13 Nicrofer B 5923 WS 59 2.4607 UP-NiCr23Mo16 (N 06059) (ERNiCrMo-13)

Nicrofer S 5716 FM C-276 2.4886 SG-NiMo16Cr16W N 10276 A 5.14 ERNiCrMo-4