Isothermal steam oxidation of the ferritic 11% Cr steel (DIN No. 1.4914) at 900 to 13000C
Description
The steam oxidation of ferritic 11% Cr steel tube and sheet samples at 900 to 13000C has been studied gravimetrically, metallographically, by X-ray diffraction and in detail by electron probe microanalysis. The reaction rate could be described by parabolic kinetics of mass increase. During the oxidation a three-layer scale was formed on the surface. The inner layer was composed of iron-chromium spinel, the intermediate layer consisted of a mixture wustite and magnetite, the very thin outer layer was composed of magnetite. Within the inner scale layer small metallic particles enriched of nickel could be observed. The scale cohesion was generally poor for tube as well as for sheet material and was improving with oxidation time and temperature. After oxidation Pt-markers indicated the growth of inner and outer layer in relation to the initial metal surface. The sheet material specimens exposed at 1000-11000C had blisters on their surfaces. A swelling of about 12-15% was measured for the oxidized tubing. Isotherme Dampf-Oxidation des ferritischen 11% Cr-Stahls (Werkstoff Nr. 1.4914) bei 900 - 13000C. (orig.)
Availability note (English)
MF available from INIS under the Report Number.Abstract (German)
Die Wasserdampf-Oxidation von Rohr- und Blechproben des ferritischen 11% Cr-Stahls Werkstoff Nr. 1.4914 wurde bei 900 bis 13000C unter Anwendung gravimetrischer, metallographischer, roentgendiffraktometrischer und elektronenoptischer Methoden untersucht. Die Gewichtszunahme des Materials in Abhaengigkeit von der Reaktionszeit kann durch parabolische Funktionen beschrieben werden. Die waehrend der Reaktion gebildete Oxidschicht hat 3 Teilschichten, die wie folgt zusammengesetzt sind: die innere Teilschicht besteht aus Eisen-Chrom-Spinell (FeCr2O4), die mittlere aus einem Wuestit (FeO)-Magnetit (Fe3O4)-Gemisch, die duenne aeussere Schicht aus Magnetit (Fe3O4). In der inneren Teilschicht konnten kleine nickelreiche Metallpartikel identifiziert werden. Nach der Oxidation gaben Pt-Markierungen die mittlere Lage der Ausgangs-Metalloberflaeche in Bezug auf die gebildete innere und aeussere Teilschicht zu erkennen. Die Schichtstabilitaet war im Fall von Rohr- und Blechmaterial anfaenglich schlecht, nahm jedoch mit Zeit und Temperatur zu. Das bei 1000-11000C oxidierte Blechmaterial zeigte ein grossflaechiges Abheben der Oxidhaut von der metallischen Unterlage und Blisterbildung. Die mit der Totaloxidation des Rohrmaterials einhergehende Zunahme des aeusseren und inneren Durchmessers (Schwellen) wurde vermessen. Sie belaeuft sich auf jeweils etwa 12-15%. (orig.)
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Additional details
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 42 p.
- Report number
- KFK--3436
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 14760829
- Subject category
- S37: INORGANIC, ORGANIC, PHYSICAL AND ANALYTICAL CHEMISTRY;
- Resource subtype / Literary indicator
- Numerical Data
- Descriptors DEI
- ACTIVATION ENERGY; ARRHENIUS EQUATION; BLISTERS; CHEMICAL COMPOSITION; CHROMIUM STEELS; EXPERIMENTAL DATA; FERRITIC STEELS; KINETICS; LAYERS; METALLOGRAPHY; OXIDATION; SCALING; SHEETS; STEAM; SWELLING; TEMPERATURE DEPENDENCE; TIME DEPENDENCE; TUBES; VERY HIGH TEMPERATURE
- Descriptors DEC
- ALLOYS; CARBON ADDITIONS; CHEMICAL REACTIONS; CHROMIUM ALLOYS; CORROSION; DATA; DEFORMATION; ENERGY; INFORMATION; IRON ALLOYS; IRON BASE ALLOYS; NUMERICAL DATA; STEELS; TRANSITION ELEMENT ALLOYS