Aluminoitujen ja pinnoittamattomien ferriittis-martensiittisten voimalaitosterästen korkean lämpötilan hapettuminen

Abstract

Diplomityö suoritettiin Tampereen teknillisen yliopiston materiaaliopin laitoksella Suomen Akatemian rahoittaman "Corrosion of New Alloys and Coatings under Simulated Biomass and Waste Combustion Conditions" -hankkeen ensimmäisenä osana. Tarkoituksena oli tutkia valittujen terästen korkean lämpötilan hapettumiskäyttäytymistä ilmassa sekä ilman ja vesihöyryn sekoituksessa pinnoittamattomina sekä aluminoituina. Pinnoitustekniikaksi valittiin diffuusioon perustuva slurrymenetelmä. Pinnoitus suoritettiin materiaaliopin laitoksen tiloissa käyttäen kaupallista slurrya. Pinnoittamattomat ja pinnoitetut näytteet altistettiin 1000 tunniksi ilmalle ja ilman ja vesihöyryn seokselle. Hapetuskokeet suoritettiin epäjatkuvina siten, että uunit jäähdytettiin ja näytteet punnittiin 250 tunnin välein. Näytteiden karakterisointi ennen altistuskokeita ja niiden jälkeen suoritettiin punnitusten lisäksi käyttäen optista mikroskooppia, röntgendiffraktiometriä ja pyyhkäisyelektronimikroskooppia, jossa on energiadispersiivinen spektrometri. Altistuskokeissa havaittiin pinnoittamattomien terästen muodostavan erilaisia oksidikerroksia eri atmosfääreissä ja hapettumisnopeuden olevan merkittävästi korkeampi vesihöyryä sisältävässä atmosfäärissä. Aluminoidut teräkset hapettuivat molemmissa atmosfääreissä samankaltaisesti ja hapettumisnopeus oli molemmissa atmosfääreissä alhainen.