VDM® Alloy 699 XA (2.4842/N06699) ist eine von VDM Metals patentierte Nickel-Chrom-Aluminium-Legierung, die sich durch exzellente Metal Dusting-Beständigkeit auszeichnet.
Metal Dusting ist eng verwandt mit dem Thema Aufkohlung. Die Mechanismen des Metal Dusting werden seit ca. 50 Jahren aufwendig erforscht. Bis heute sind nicht alle Zusammenhänge geklärt. Metal Dusting steht für eine komplexe Form der Hochtemperatur-Korrosion, bei der die Angriffe scheinbar zufällig über die Werkstoffoberfläche verteilt anfallen. Diese Angriffe erfolgen lokal in Form von Mulden oder Löchern. In deren unmittelbarer Umgebung finden sich staubförmig ausgeschiedene Korrosionsprodukte in Form eines dunkelgrauen bis schwarzen Pulvers - daher der Name "Metal Dusting". Metal Dusting tritt in einem mittleren Temperaturbereich zwischen 400°C und 800°C auf. Das Risiko für Metal Dusting steigt an mit sehr hohen Kohlenstoff-Konzentrationen (Aktivitäten) im Prozessgas bzw. an der Werkstoff-Oberfläche. Neben dem Druck und der Strömungsgeschwindigkeit der Gase spielt die Zeit eine Rolle. Die Inkubationszeit, das ist die Zeit bis zur ersten Werkstoffschädigung, steigt mit dem Legierungsgehalt der Elemente Nickel, Chrom, Aluminium und Silizium. Neueste Werkstoffentwicklungen wie z.B. VDM® Alloy 699 XA zeigen eine maximal verlängerte Inkubationszeit bei gleichzeitiger Begrenzung der Schädigungstiefe.
Die wirksame Bekämpfung von Metal Dusting erfordert konzertierte Maßnahmen sowohl werkstoffseitig wie auch prozessseitig. Im Prozess spielt die katalytisch kontrollierte Zersetzung von Kohlenstoff-Verbindungen zum elementaren Kohlenstoff eine zentrale Rolle. Die Blockierung dieser katalytischen Aktivität kann sowohl prozessseitig wie auch werkstoffseitig erfolgen. Damit kann man die Reaktionskette zum Metal Dusting wirksam unterbrechen.
Die wichtigsten Merkmale von VDM® Alloy 699 XA (2.4842/N06699) sind:
VDM® Alloy 699 XA ist für folgende Anwendungen in der petrochemischen Industrie entwickelt worden:
Der Werkstoff ist auch als Pulver für additive Fertigungsverfahren erhältlich (VDM® Powder 699 XA).
Materials and Corrosion (2023): Influence of surface treatment on the metal dusting behavior of alloy 699 XA of welds by Clara Schlerath et al. Copyright by Wiley
AMPP Paper C2023-18845: Investigations on the Microstructural Stability after Long-term High-temperature Exposure of Alloy 699 XA by Tatiana Hentrich et al. - Copyright by AMPP
Materials and Corrosion (2022): Influence of Al and Fe additions on metal dusting of NiCr alloys by Clara Schlereth et al. - Copyright by Wiley
Nitrogen + Syngas 372 (July-August 2021): Intelligent material design by Tatiana Hentrich and Bendikt Nowak - Copyright by Nitrogen + Syngas
NACE Paper C2020-14657: Effects of Minor Alloying Elements on the Metal-Dusting Behavior of Ni-Based Alloys by Heike Hattendorf et al. - Copyright by AMPP
NACE Paper C2018-11200: Alloy 699 XA – A new Alloy for Application unter Metal Dusting Conditions by Heike Hattendorf et al. - Copyright by AMPP