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- Fritz Pfaff
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1 Inhaltsverzeichnis 1 Nickellegierungen und hochlegierte Sonderedelstähle - Werkstoffübersicht und metallkundliche Grundlagen 1 U. Heubner 1.1 Einleitung Werkstoffübersicht nach stofflicher Zusammensetzung und Anwendungsbereichen mit einigen Grundprinzipien für die Auswahl der Werkstoffe 1 1.2,1 Werkstoffe für korrosive Beanspruchung durch reduzierende Säuren: Schwefelsäure, Phosphorsäure, Salzsäure, organische Säuren Werkstoffe für korrosive Beanspruchung durch oxidierende Säuren: Salpetersäure und andere oxidierende Medien einschließlich der Harnstofferzeugung Werkstoffe für korrosive Beanspruchung durch heiße konzentrierte alkalische Laugen: Natronlauge und Kalilauge Werkstoffe für korrosive Beanspruchung durch Salzlösungen und spezielle wässrige prozessseitige Medien Werkstoffe für korrosive Beanspruchung durch chloridverunreinigte Kühlwässer, Brackwasser und Meerwasser Werkstoffe für korrosive Beanspruchung durch heiße Gase und Verbrennungsprodukte: hitzebeständige Werkstoffe Werkstoffe für mechanische Beanspruchung bei sehr hohen Temperaturen: hochwarmfeste Werkstoffe Zustandsschaubilder Ze t-temperatur-aussche dungs7sens b lisierungs7lochkorros ons- Diagramme und Folgerungen für die Wärmebehandlung Verunreinigungen Äußere Verunreinigungen Innere Verunreinigungen Herstellung, Verarbeitung, Wärmebehandlung, Normen Literaturverzeichnis 35 2 Korrosionsbeständigkeit von Nickellegierungen und hochlegierten Sonderedelstählen 41 U. Heubner 2.1 Der Begriff der Korrosionsbeständigkeit und die unterschiedlichen Korrosionsarten Korrosionsbeständigkeit Korrosionsarten Korrosionsbeständigkeit des Nickels und der Nickellegierungen Nickel Nickel-Kupfer-Legierungen Nickel-Molybdän-Legierungen Nickel-Chrom-Legierungen Nickel-Chrom-Molybdän-Legierungen Nickel-Eisen-Chrom-Molybdän-Kupfer-Legierungen Korrosionsbeständigkeit der hochlegierten Sonderedelstähle Allgemeines Nicrofer 3127 hmo - alloy 31 (1.4562) Nicrofer3033-alloy 33 (1.4591) 61 Bibliografische Informationen digitalisiert durch
2 2.4 Das Korrosionsverhalten von Nickellegierungen und hochlegierten Sonderedelstählen im geschweißten Zustand Der besondere Oberflächen- und Gefügezustand des Schweißgutes und der Wärmeeinflusszone (WEZ) Oberflächenzustand und erforderliche Oberflächenbehandlung nach dem Schweißen Interkristalline Korrosion (IK) in der Wärmeeinflusszone (WEZ) Beständigkeit von Schweißgut und Wärmeeinflusszone gegenüber Lochkorrosion Literaturverzeichnis 74 3 Schweißen von Nickellegierungen und hochlegierten Sonderedelstählen 81 T. Hoffmann, M. Wolf 3.1 Verbindungsschweißen Einleitung Vorbereitende Arbeiten Schweißverfahren Zusatzwerkstoffe Nachbehandlung Anwendungsbeispiele Spezielle Aspekte des Verbindungsschweißens Schweißen plattierter Werkstoffe Einschweißen von Hemdauskleidungen Auftragsschweißen Allgemeine Gesichtspunkte und Verfahrensübersicht Unter-Pulver (UP)-Bandauftragsschweißen Elektroschlacke(RES)-Auftragsschweißen Metall - Inertgas (MIG)-Auftragsschweißen Untersuchungsverfahren für die Schweißbarkeit - Heißrissverhalten Korrosionsverhalten von Schweißverbindungen Literaturverzeichnis Hochtemperaturwerkstoffe für den Industrieanlagenbau 121 J. Klöwer 4.1 Einleitung Hochwarmfeste Nickellegierungen und Superlegierungen Grundlagen Anwendungsbeispiele hochwarmfester Nickellegierungen und Sonderedelstähle Hochtemperaturkorrosionsbeständige Werkstoffe Allgemeines Hochtemperaturkorrosion an Luft Aufstickung Aufkohlung Hochtemperaturkorrosion in schwefelhaltigen Prozessmedien Hochtemperaturkorrosion durch Chlorwasserstoff und Chloride Korrosion in komplexen Prozessmedien und unter Ablagerungen Erosionskorrosion Vermeidung von Korrosionsschäden Zusammenfassung Literaturverzeichnis 152
3 5 Nickellegierungen und hochlegierte Sonderedelstähle im warmwalzplattierten Verbundwerkstoff - die kostengünstige Alternative 156 C. Schindler 5.1 Einleitung Plattierverfahren Allgemeines Einteilung nach Plattierverfahren Warmwalzplattieren Sprengplattieren Schweißplattieren Vorteile plattierter Bleche Herstellung walzplattierter Bleche Werkstoffe Allgemeines Grundwerkstoffe Auflagewerkstoffe Herstellrouten, Wärmebehandlung Eigenschaften und Anforderungen Grundwerkstoffe Auflagewerkstoffe Bindequalität Diffusionsprozesse im Bereich der Bindezone Dickenbestimmung Verarbeitung plattierter Bleche Trennschnitt, Zuschnitt Kaltumformung Warmumformung Schweißung plattierter Bleche Einführende Bemerkungen Kantenanarbeitung Grundwerkstoffschweißung Auflagewerkstoffschweißung Direktanschweißung auf den Auflagewerkstoff Nachbehandlung der Schweißnähte, Spannungsarmglühung Oberflächenbehandlung plattierter Bleche und Bauteile Anwendungen Überblick Rauchgasentschwefelung Meerwasserentsalzung Öl-und Gasindustrie Literaturverzeichnis Ausgewählte Beispiele für die Anwendung von Nickellegierungen und hochlegierten Sonderedelstählen in Chemieanlagen 186 H. Alves 6.1 Einleitung Werkstoffe für die Herstellung von Natronlauge Werkstoffe für die Herstellung und Handhabung von Salpetersäure Werkstoffe für die Herstellung und Handhabung von Schwefelsäure Werkstoffe für die Herstellung von Phosphorsäure Werkstoffe für die Herstellung von Fluorwasserstoffsäure und Aluminiumfluorid Werkstoffe für die Herstellung von Essigsäure 199
4 6.8 Werkstoffe für die Herstellung von Titandioxid Werkstoffe für die Herstellung von Vinylchloridmonomer (VCM) Werkstoffe für die Herstellung von Styrol Werkstoffe für die Herstellung von Acrylsäure und Acrylatestern Werkstoffe für die Herstellung von MDI und TDI als Ausgangsstoffe für Polyurethane Werkstoffe für die Herstellung von Feinchemikalien und von SpezialChemikalien Werkstoffe für den Transport von Gefahrgütern in Tanks Schlussbetrachtung Literaturverzeichnis Die Anwendung von Nickellegierungen und nichtrostenden Stählen in der Umwelttechnik 215 V. Wahl 7.1 Einleitung Verfahren und Werkstoffe in der Rauchgasreinigung 215 fossilbefeuerter Kraftwerke Die chemische Technik der Entschwefelungsverfahren Metallische Werkstoffe für den Korrosionsschutz in Rauchgasentschwefelungsanlagen (REA) Einsatzbereich von nichtrostenden Stählen und Nickelbasislegierungen Korrosionsverhalten in Schwefelsäure Einfluss von Schwermetall- und Halogenid-Ionen Wirkung des Sauerstoffs in schwefelsauren Lösungen Praxisorientierte Differenzierung REA-Simulatlösungen für Rohgaseintritt, Vorwäscher und Quencher Auslegung von Rauchgasreinigungsanlagen mit metallischen Werkstoffen unter Verarbeitungs- und Kostengesichtspunkten Werkstoffeinsatz Das Konzept der Hemdauskleidung Der Einsatz von Verbundwerkstoffen / warmwalzplattierten Blechen Erfahrungen mit metallischen Werkstoffkonzepten für REA-Komponenten Saugzüge Wärmeverschiebesysteme Rohgaseintritt Absorber Wäschereinbauten Befestigungselemente Rührwerke Wärmetauscher/Wiederaufheizung Klappen Reingaskanäle und Leitbleche Kamine Schlussbetrachtung und Ausblick Literaturverzeichnis Nickellegierungen und hochlegierte Sonderedelstähle in der Erdöl- und Erdgas-Industrie 252 R. Behrens Einleitung Gewinnung von Erdöl und Erdgas im Offshore-Bereich Korrosionsbeanspruchung bei der Gewinnung von Erdöl und Erdgas im Offshore-Bereich und zugehörige Prüfverfahren 254
5 8.3.1 Allgemeines Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion Prüfen auf Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion Allgemeines Slow-Strain-Rate-Test C-Ring-Test Nickellegierungen und hochlegierte Sonderedelstähle für die Gewinnung von Erdöl und Erdgas im Offshore-Bereich Übersicht Hochlegierte Sonderedelstähle Cronifer 1925 hmo-alloy 926 (1.4529) Nicrofer 3127 hmo - alloy 31 (1.4562) Nickellegierungen Nicrofer alloy 825 (2.4858) Nicrofer 6020 hmo - alloy 625 (2.4856) Nicrofer 5923 hmo - alloy 59 (2.4605) Nicrofer 5716 hmow-alloy C-276 (2.4819) Aushärtbare Nickellegierungen Allgemeines Nicrofer 5219 Nb - alloy 718 (2.4668) Nicrofer 4320 Ti - alloy 925 (2.4852) Nicorros AI - alloy K-500 (2.4375) Nicrofer 7016 TiNb - alloy X-750 (2.4669) Schmelztechniken für Legierungen in der Erdöl- und Erdgas-Industrie Anwendungsbeispiele für Nickellegierungen und hochlegierte Sonderedelstähle in der Erdöl- und Erdgas-Industrie Flowlines und Rohre Umbilicals Wirelines Nahtlose Rohre (Tubulars) Completion Tools, Pump Shafts, Ventile, Schmiedeteile und Hanger Schlussbetrachtungen Literaturverzeichnis 270 Sachregister Autorenverzeichnis
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C Si Mn P S Cr Ni Mo N Cu. min ,0 24,0 4,0-1,2. max. 0,02 0,7 2,0 0,03 0,01 21,0 26,0 5,0 0,15 2,0. C Si Mn P S Cr Ni Mo N Cu
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2.1 Begriffe Beeinflussung von Phasengleichgewichten... 17
III 1 SYSTEMATIK DER STÄHLE 1 1.1 Europäische Normung 1 1.2 Einteilung der Stähle nach Hauptgüteklassen... 2 1.2.1 Unlegierte Stähle 2 1.2.2 Nicht rostende Stähle 4 1.2.3 Andere legierte Stähle 5 1.3 Bezeichnungssystem
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