Testování vysokoteplotní korozivzdornosti materiálu 16Mo3 - Šikl, František (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, 2022)
Cílem této práce je navrhnutí a provedení experimentu, který simuluje prostředí spalovny komunálního odpadu. Celý proces koroze v reálných podmínkách ovšem může trvat i několik let, a tak je nutné tyto procesy urychlit jak vyšší teplotou, tak i agresivnějším prostředím. Zkoumaným materiálem je pak ocel 16Mo3. V první částí práce se nachází rešerše zvolené problematiky koroze a materiálů používaných v energetickém průmyslu. Další část práce se zabývá samotným návrhem experimentu, který se skládá z několika částí. Ty mohou zahrnovat například vhodnou volbu použitých chemických sloučenin nebo volbu měřených teplot či přípravu vzorků, přičemž experiment je přizpůsoben dostupnému zařízení dílny VUT FSI. V poslední části práce je provedeno testování zadaného materiálu pro teploty 900 °C, 975 °C a 1 050 °C, přičemž složení směsi je navrhnuto jako 35 hm. % Na2SO4, 30 hm. % KCl a 35 hm. % NaCl. Naměřené hodnoty jsou porovnány v závislosti na teplotě kde, jak bylo predikováno, jde vidět strmější grafické závislosti při vyšších teplotách. Ke konci byly porovnány výsledky korozního úbytku oceli 16Mo3 se superslitinou Inconel 625, kde se již teorie rozchází s praxí. Dále byly provedeny chemické analýzy vzorků z experimentu při 1 050 °C a na základě těchto získaných hodnot zastoupení jednotlivých prvků lze upravit použitou směs solí. Tato úprava je doporučena na snížení obsahu NaCl z důvodu vyššího obsahu Na, a také zvýšení obsahu KCl z důvodu malého obsahu K. Cíle práce byly splněny a experiment lze považovat za vhodnou variantu urychleného posuzování koroze oceli 16Mo3.

The aim of this work is to design and perform an experiment that simulates the environment of a municipal waste incinerator. However, the whole process of corrosion in real life can take several years, so it is necessary to accelerate these processes in both higher areas and more aggressive environments. The investigated material is 16Mo3 steel. The first part of the work is a search of selected issues of corrosion and materials used in the energy industry. The next part of the work deals with the design of the experiment, which consists of several parts. These may include the appropriate choice of chemical compounds used or the choice of measured temperatures or sample preparation, the experiment being adapted to the available equipment of the BUT FSI workshop. In the last part of the work, testing of the specified material for temperatures of 900 °C, 975 °C and 1 050 °C is performed, while the composition of the mixture is designed as 35 wt. % Na2SO4, 30 wt. % KCl at 35 wt. % NaCl. The measured values are compared depending on the temperature, where, as predicted, a larger graphical dependence can be seen at higher values. At the end, the results of corrosion loss of 16Mo3 steel were compared with Inconel 625 superalloy, where the theory already differs from practice. Furthermore, chemical analyzes from the experiment were performed at 1 050 °C and, based on these obtained values, the proportion of individual elements can be adjusted with the salt mixture used. This adjustment is recommended to reduce the NaCl content due to the higher Na content, as well as to increase the KCl content due to the low K content.
Testing of high-temperature corrosion resistance of 16M03 steel
Keywords: 16Mo3; Inconel 625; koroze; chlorová vysokoteplotní koroze; spalovna komunálního odpadu; 16Mo3; Inconel 625; corrosion; hightemperature chlorine corrosion; solid waste incineration plant