N_2-O_2-SO_2气氛中沉积盐引起Fe_3Al和FeAl的热腐蚀

研究表面分別有混合盐Na_2SO_4-NaCl,Na_2SO_4-V_2O_5和纯Na_2SO_4沉积并在模拟燃气气氛中Fe_3Al和FeAl于600℃的热腐蚀,在所有试验条件下两种合金均发生热腐蚀。随试验时间的延长、纯Na_2SO_4和Na_2SO_4-NaCI引起的腐蚀明显减缓,而Na_2SO_4-V_2O_5的腐蚀则加剧并长时持续。FeAl一般较之Fe_3AI耐蚀,只有在Na_2SO_4-NaCl情况下两者腐蚀性能相近。所有合金的腐蚀产物层总是由一高铁的外层和含铝与铁和少量硫的内层组成,后者的成分随     

二元硫酸盐Na2SO4—K2SO4沉积引起的fe—Al合金的低温热腐蚀

研究了Fe-Al合金当其表面上有二元硫酸盐Na_2SO_4-K_2SO_4沉积时在O_2/SO_2/SO_3气氛中的低温热腐蚀动力学及其影响因素,并分析了腐蚀产物的形貌和结构。将获得的实验结果与一元硫酸盐Na_2SO_4(或K_2SO_4)沉积引起的Fe-Al合金的腐蚀行为加以比较,发现二元硫酸盐沉积导致更为严重的热腐蚀。此现象似应归诸于在一元硫酸盐沉积物中引入第二组分硫酸盐影响了混合盐系相平衡热力学,从而导致了更容易产生引发低温热腐蚀的低熔点硫酸盐共晶。     

几种铁基和镍基合金在25Na_2SO_4-75K_2SO_4(wt％)混合盐作用下的腐蚀行为

一、引言高温合金在一定的工作环境下,会因含有一定量碱金属硫酸盐(Na_2SO_4,K_2SO_4)的燃煤灰粉沉积于合金表面而发生热腐蚀。为模拟上述条件,本工作在Na_2SO_4-K_2SO_4混合盐中测定了五种合金(铁基及镍基)的热腐蚀行为。本文报导实验结果。     

CeO_2、HfO_2和Y_2O_3在熔融Na_2SO_4-30m/0NaVO_3中的溶解度

在900℃,1大气压氧条件下,测定了几种有可能作为热屏蔽涂层组份的氧化物Ceo_2、HfO_2和Y_2O_3在熔融Na_2SO_4—30m/0 NaVO_3中的溶解度与熔盐碱度的关系。Y_2O_3的溶解度高于CeO_2和HfO_2。作为对比,也测定了CeO_2在熔融纯Na_2SO_4中的溶解度。在混合盐熔体中,氧化物形成正钒酸盐酸性溶质,溶解度高于其在相应的酸性纯Na_2SO_4熔体中的溶解度。基于实验结果,提出了合金热腐蚀的修正酸性溶解机理。     

NaCl盐对Ti_2AlNb合金表面渗镀Al层热腐蚀行为影响

为提高Ti_2AlNb合金的实际使用温度,采用加弧辉光等离子渗镀技术在合金表面制备渗镀Al层,研究渗镀Al层在750℃下涂盐Na_2SO_4和Na_2SO_4+25%NaCl的热腐蚀行为。同时利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)对腐蚀产物的形貌进行观察,并结合X射线衍射对相组成进行分析。结果表明:渗镀Al层组织均匀致密,与基体结合良好。涂层可分为明显的3个区域:最外层Al_2O_3薄膜、次表层纯Al沉积层和内层Al-Ti-Nb扩散层。扩散层主要包括Al_3Ti﹑Al_3Nb和AlNb_2等相。渗镀Al层试样在750℃的Na_2SO_4盐热腐蚀100 h后,仅增重约2 mg/cm~2,表现出良好的抗热腐蚀性能;而在Na_2SO_4+25%NaCl混合盐中,试样则先增重后逐渐减重,整个涂层出现明显开裂和剥落,其原因是Cl–的渗入使表面形成的Al_2O_3膜被破坏,进而加速消耗涂层中的Al。     

Ti60合金表面电弧离子镀Ti-Al-Cr(Si,Y)防护涂层的热腐蚀行为

采用电弧离子镀技术在Ti60合金表面制备了Ti-48%Al-12%Cr(0.2%Si,0.1%Y,原子分数)防护涂层.利用XRD,SEM和EDS研究了Ti60合金及Ti-Al-Cr(Si,Y)涂层在Na_2SO_4和75%Na_2SO_4+25%K_2SO_4(质量分数)中800及850℃下的热腐蚀行为.结果表明,Ti60合金基体在800和850℃的硫酸盐中发生了严重的腐蚀,腐蚀产物发生了明显剥落.涂层样品在800和850℃的硫酸盐腐蚀介质中,表面形成了保护性的氧化膜,可以有效地保护Ti60合金免受腐蚀破坏.Ti60合金及涂层样品在75%Na_2SO_4+25%K_2SO_4混合硫酸盐中的腐蚀比在纯K_2SO_4中剧烈.Si和Y元素的加入使得Ti-Al-Cr-Si和Ti-Al-Cr-Si-Y涂层在硫酸盐中抗热腐蚀性能优于Ti-Al-Cr涂层.     

碱金属硫酸盐沉积引起的铁基合金在中温下的热腐蚀

研究工业纯铁、Fe-Cr和Fe-Al合金有表面Na_2SO_4或Na_2SO_4-K_2SO_4沉积物时在含SO_3的富氧气氛中于中等温度区间的热腐蚀行为。研究结果表明,铁基合金在实验条件下发生的热腐蚀是由液态Na_2SO_4—Fe_2(SO_4)_3或Na_2SO_4-K_2SO_4-Fe_2(SO_4)_3共晶所致,其腐蚀行为与温度、气体组成、合金元素含量、沉积物组成有关。腐蚀形貌的观察表明,铁基合金热腐蚀的发展伴随着疏松的Fe_2O_3层的增厚和紧靠合金表面相对致密的氧化层的快速成长。在合金/氧化物     

纳米晶涂层对DD98M合金热腐蚀行为的影响

为了研究纳米化对DD98M合金热腐蚀行为的影响,采用磁控溅射的方法制备了与其成分相同的纳米晶涂层。运用XRD、SEM/EDS、TEM分别分析了涂层的结构和热腐蚀性能。结果表明:沉积态的纳米晶涂层呈柱状晶结构,有大量沿沉积方向的柱状晶界,晶粒宽度为30~100 nm。涂层为单一的γ相且具有明显的(111)择优取向。在900℃Na_2SO_4+25%K_2SO_4以及Na_2SO_4+25%Na Cl盐中,DD98M合金在5 h内就发生了严重腐蚀。纳米晶涂层在熔融Na_2SO_4+25%K2SO4中表现出了良好的热腐蚀性能,但在Na_2SO_4+25%Na Cl盐中,纳米晶及其预氧化涂层对DD98M合金的抗热腐蚀性能的提高并不明显。纳米晶促进了涂层表面Al_2O_3膜在空气中和熔融Na_2SO_4+25%K2SO4盐中的快速形成,显著提高了DD98M合金在硫酸盐中的抗热腐蚀性能,预氧化处理则使涂层的抗热腐蚀能力进一步提高。     

EFFECT OF SALTS ON CREEP BEHAVIOUR OF Ni-BASE ALLOY GH37

研究了纯 Na_2SO_4,10%NaCl+90%Na_2SO_4和20%NaCl+80%Na_2SO_4三种盐沉积对 GH37镍基合金在750—850℃范围内蠕变性能的影响.结果表明前两种盐对蠕变性能无明显影响,而20%NaCl+80%Na_2SO_4混合盐当沉积量达到3mg/cm~2时严重地缩短蠕变断裂时间,并降低蠕变断裂延伸率.沉积在合金表面的20%NaCl+80%Na_2SO_4混合盐破坏了氧化膜 Cr_2O_3的保护作用,在合金表层同时发生均匀腐蚀和沿晶腐蚀,在基体一侧产生贫 Cr 带,同时氧和硫沿晶界侵入,外力作用下发生沿晶开裂.表层沿晶裂纹和体内蠕变产生的沿晶裂纹相互联结大大地缩短了蠕变第二阶段的时间,导致过早断裂.     

盐对GH37镍基合金蠕变性能的影响

研究了纯 Na_2SO_4,10%NaCl+90%Na_2SO_4和20%NaCl+80%Na_2SO_4三种盐沉积对 GH37镍基合金在750—850℃范围内蠕变性能的影响.结果表明前两种盐对蠕变性能无明显影响,而20%NaCl+80%Na_2SO_4混合盐当沉积量达到3mg/cm~2时严重地缩短蠕变断裂时间,并降低蠕变断裂延伸率.沉积在合金表面的20%NaCl+80%Na_2SO_4混合盐破坏了氧化膜 Cr_2O_3的保护作用,在合金表层同时发生均匀腐蚀和沿晶腐蚀,在基体一侧产生贫 Cr 带,同时氧和硫沿晶界侵入,外力作用下发生沿晶开裂.表层沿晶裂纹和体内蠕变产生的沿晶裂纹相互联结大大地缩短了蠕变第二阶段的时间,导致过早断裂.     

Cr颗粒尺寸对Ni-Cr复合镀层750℃热腐蚀性能影响

采用复合电镀技术,通过向普通电镀溶液中分别加入平均粒度为40 nm和1~5μm的Cr粉的方法在Ni基材上制备了一种金属Ni基纳米Cr粒子弥散的Ni-Cr纳米复合镀层和一种微米Cr粒子弥散的Ni-Cr复合镀层。混合盐(75 wt%Na2SO4+25wt%NaCl)750℃热腐蚀行为结果表明:与微米Cr粒子弥散的Ni-12.4 wt%Cr复合镀层相比,Ni-11wt%Cr纳米复合镀层表现出更好的耐腐蚀性能。SEM/EDAX、XRD和TEM分析表明,在相同的Cr颗粒含量条件下,Cr颗粒尺寸的降低提高了Ni-Cr复合镀层的抗腐蚀性能,这是因为Cr颗粒尺寸的降低和基体Ni晶粒的细化增加了单位面积内的Cr2O3形核率,缩短不同Cr2O3核间的距离,与此同时基体Ni晶粒的细化有利于保护性氧化物形成元素Cr沿晶界向腐蚀前沿的快速扩散,从而加速了保护性Cr2O3膜的快速形成。     

几种含铌镍基合金的热腐蚀研究

用硫酸钠沉积法研究了四种镍基合金-Ni-16Cr,Ni-16Cr-2Nb,IN738和537合金-在900～1000℃之间的热腐蚀行为。用热天平测量了热腐蚀动力学曲线,用金相、SEM、电子探针、X 射线衍射和~(3δ)S 示踪法观察和分析了腐蚀产物。研究发现,Ni-16Cr-2Nb 合金中的铌富集在表面氧化膜内,形成 NaNbO_3而降低熔盐中的 O~(2-)浓度,抑制 Cr_2O_3膜与熔盐的反应;但在复杂成份的合金中。铌的上述作用可能促进氧化膜的酸性熔融。鈪同时能促进硫在 Ni-16Cr-2Nb 变形合金晶界上的连续分布,加速内硫化过程。     

用丝束电极研究SO_4~(2-)对纯铝缝隙腐蚀的影响

采用动电位极化和丝束电极技术测量了纯铝在2mol/L NaCl和2mol/L NaCl 0.8mol/L Na2SO4溶液中的极化曲线、缝隙内外的自腐蚀电位和电化学阻抗分布,研究了SO42-对铝缝隙腐蚀的影响。结果表明,在NaCl溶液中,缝隙内的铝为阳极、缝隙外为阴极;随浸泡时间增加,腐蚀不均匀性增加。加入Na2SO4后,减小了缝隙内外腐蚀电位差,显著降低了铝的腐蚀速度。Na2SO4是中性溶液中铝的吸附型缓蚀剂,延缓了缝隙腐蚀的发生。     

含硫气氛中镍基合金上渗铝层的退化

研究了纯Ni,Ni-20％Cr和K3合金上渗铝层在含硫气氛中的退化机理。采用燃烧装置热腐蚀实验和改进的坩埚法实验。实验温度为900℃。同时,还进行了同样温度下的氧化实验。对热腐蚀试样和氧化试样分别进行了表面形貌观察。X射线衍射分析和电子探针成份分析。结果表明,在燃烧装置热腐蚀实验中,试样表面首先出现须状氧化铝,然后成为热腐蚀小孔的诱发点。随着小孔尺寸和数量的增加,渗层整体出现局部的剥落和破坏。在改进的坩埚法实验中,试样首先出现氧化物保护膜的大量剥落,使渗层表面出现铝的贫化,继尔β-NiAl相蜕变为γ′-Ni_3Al相,最终导致渗层局部点蚀剥落和破坏。 实验结果还表明,基体中的Cr可以提高渗铝层的抗热腐蚀性能。但在改进的坩埚法实验中。由于气氛中存在高浓度的NaCl,从而严重削弱了Cr的有益作用。     

电解质对锌在薄层液膜下腐蚀规律的影响

设计了一套适合于研究金属材料在薄层液膜下腐蚀的三电极电化学测量电池。Cl^-浓度的增大，促进了Zn在大量溶液中的阳极反应，降低了传递电阻和自腐蚀电位，从而导致腐蚀速率增大。在0.01mol/L的NaCl溶液中，随着液膜厚度的减小，传递电阻增大，腐蚀速度降低。在同浓度、不同电解质的大量溶液中，Na2SO4溶液对Zn的腐蚀最严重，其次是NaN03，腐蚀最轻的是NaCl；而在薄层液膜下，对Zn的腐蚀作用最明显的是NaCl；其次是Na2SO4；再次是NaN03，最轻的是Na2CO3。     

喷射添加ZrO_2弥散微粒的FeCrAl合金的高温蠕变行为

<正> 一、前言 腐蚀和蠕变的交互作用常使金属构件过早地遭受破坏。因此,近十几年来,由于石油化工、航空、能源动力工业的迅速发展,高温腐蚀和蠕变之间的交互作用已普遍受到重视。含SO_2的混合气体、熔盐沉积物以及二者同时存在的高温腐蚀环境,是火力发电厂锅炉以及其他燃煤燃油装置等通常所处的腐蚀环境。近些年来,为了提高钢的持久强度等力学性能,开发了往钢液中喷射微细活性金属氧化物的方法。本工作研究喷射添加ZrO_2弥散微粒的FeCrAl合金在多种腐蚀环境下的高温蠕变行为,探讨该合金高温腐蚀与蠕变的交互作用。