Al/Cr复合涂层对Ti2AlNb合金抗热腐蚀性能的影响

目的改善Ti2AlNb合金在高温腐蚀盐环境中的耐热腐蚀性能。方法在Ti2AlNb合金表面通过双层辉光等离子渗铬及磁控溅射镀铝技术制备Al/Cr复合涂层,分析涂层热腐蚀前后的微观形貌和物相组成,并探究涂覆Na2SO4盐膜的试样在不同温度下(750、850、950℃)的热腐蚀行为。结果Al/Cr复合涂层组织均匀致密,且与基体结合良好,厚度约73μm,由表及里依次由Al沉积层、Al/Cr合金层、Cr沉积层、Cr扩散层四部分组成。经不同温度Na2SO4盐热腐蚀后,Al/Cr复合涂层腐蚀程度均显著小于合金基体。涂层试样经750~850℃Na2SO4盐热腐蚀后质量变化较小,850℃腐蚀增重仅0.525 mg/cm^2,而经历950℃、40 h熔盐热腐蚀后失重达到73.571 mg/cm^2,且试样截面出现剥离、脱落现象,Al/Cr复合涂层抵抗热腐蚀能力减弱。结论具有涂层保护的试样抗热腐蚀性能明显优于合金基体。Al/Cr复合涂层在750~850℃Na2SO4盐环境中具有良好的热腐蚀抗力,而更高温度段(850~950℃)的热腐蚀抗力下降。Al/Cr复合涂层在Na2SO4盐环境中良好的抗热腐蚀性得益于涂层中Al、Cr元素氧化形成以Al2O3、Cr2O3为主的混合氧化膜,有效阻碍外界氧气及腐蚀性介质侵入基体。     

超音速喷涂45CT涂层在KCl+K2SO4+Na2SO4熔融盐中的热腐蚀行为

目的研究超音速喷涂45CT涂层抗KCl+K_2SO_4+Na_2SO_4熔融盐腐蚀性能,了解45CT涂层在熔融盐中的防护及失效机制。方法将试样置于KCl+K_2SO_4+Na_2SO_4混合熔盐中,获得样品在熔盐中不同温度下的腐蚀动力学规律。采用XRD、SEM、EDS对高温腐蚀产物成分、结构、形貌进行分析。结果 45CT涂层在熔融盐中的主要腐蚀产物为Cr_2O_3、NaCrO_2。在600℃和650℃下,涂层能较好地保护基体,涂层上腐蚀产物层较薄;而在700℃下,涂层退化严重,涂层内有大量金属硫化物,基体中的Fe向涂层扩散。结论在高温条件下,涂层易发生硫化,导致涂层与氧化膜的弱结合。随着测试温度升高,涂层在KCl+K_2SO_4+Na_2SO_4熔融盐中的热腐蚀越严重,涂层失效加快。     

P91钢亚音速喷涂NiCr/Cr3C2涂层的热腐蚀行为研究

采用亚音速火焰喷涂方法在P91钢上制备了NiCr/Cr3C2涂层,研究了样品在600,650和700℃的80 ％Na2 SO4 +10％K2SO4+10％KCl(质量分数,后同)混合熔融盐中的热腐蚀行为,利用XRD和SEM分析了表面成分和结构.结果表明:喷涂NiCr/Cr3 C2涂层样品在热腐蚀过程中,腐蚀产物从样品表...     

纳米 NiCrBSi-TiB2 涂层在硫酸熔盐中的热腐蚀行为研究

目的研究纳米NiCrBSi-TiB2涂层在800℃下的Na2SO4-30%(质量分数)K2SO4熔盐中的热腐蚀行为。方法采用超音速火焰技术在中碳钢表面喷涂纳米NiCrBSi-TiB2涂层,以饱和Na2SO4-30%K2SO4溶液为腐蚀介质,研究该涂层在800℃时的热腐蚀行为。结果微米涂层晶粒粗大,Si的扩散系数低,易出现贫Si富Cr层,形成的Cr2O3膜在碱性熔盐中具有较低的溶解度,对涂层具有良好的保护作用。结论微米涂层在Na2SO4-30%K2SO4熔盐中具有更优的抗热腐蚀性能。     

超超临界锅炉用TP310HCbN不锈钢的热腐蚀行为研究

以80%Na2SO4+10%K2SO4+10%KCl混合熔融盐为热腐蚀介质,研究了TP310HCbN奥氏体不锈耐热钢在600℃,650℃和700℃下的热腐蚀行为。结果表明:在600℃和650℃下,腐蚀失重轻微,热腐蚀过程中腐蚀产物从样品表面剥落,样品晶界发现大量硫化物,并有明显的晶间腐蚀倾向;在700℃下,样品失重加速,腐蚀产物剥落严重。利用XRD和SEM分析样品经热腐蚀后的表面成分和结构,腐蚀产物主要由Fe3O4和(Fe,Cr)2O3组成,并含有少量的NiCr2O4和Cr2S3。     

Effect of enamel coating on long-term oxidation and hot corrosion behavior of Ti-24Al-17Nb-0.5Mo alloys

The effect of enamel coating on long-term isothermal oxidation at 700 ℃ and cyclic oxidation at 800 ℃ in air and hot corrosion resistance of Ti-24Al-17Nb-0. 5Mo in 75% (Na2SO4 K2SO4 ) 25% NaCl (mass fraction) molten mixed salts at 700 ℃ was investigated. The results indicate that Ti-24Al-17Nb-0.5Mo alloy exhibits relatively poor long-term oxidation resistance due to the formation of Al2O3 TiO2 Nb2O5 mixed scales and poor hot corrosion resistance due to the spallation of scales formed in molten (Ns, K)2 SO4 NaCl. Enamel coating can effectively protect Ti-24Al-17Nb-0.5Mo alloy from long-term oxidation at high temperature in air and remarkably improve the hot corrosion resistance of Ti-24Al-17Nb-0. 5Mo alloy, and can act as the barrier to suppress the migration of oxygen and corrosive ions into the substrate.     

Ni-16Cr-xAl合金在600℃Na2SO4-NaCl混合盐中的热腐蚀行为（英文）

研究Ni-16Cr-xAl(x=4.5%,6.8%,9.0%)合金在600°CNa2SO4-NaCl混合盐中的热腐蚀行为,分析预氧化及铝含量对合金抗热腐蚀行为的影响。结果表明,随着铝含量由4.5%增加到9.0%(质量分数),Ni-16Cr-xAl(x=4.5%,6.8%,9.0%)合金在Na2SO4-NaCl混合盐中的抗热腐蚀性能提高。因为β-NiAl相的存在能修复热腐蚀中被破坏的Al2O3膜,所以Ni-16Cr-9.0Al合金表现出最优异的抗热腐蚀性能。在预氧化后的样品表面形成了一层具有保护性的氧化膜,其抗热腐蚀性能优于原始态样品的。     

Hot Corrosion Behavior of SiO_2–Al_2O_3–Glass Composite Coating on Ti–47Al–2Cr–2Nb Alloy: Diffusion Barrier for S and Cl

Type Ⅰ hot corrosion behavior of SiO_2-Al_2O_3-glass composite coating based on Ti-47 Al-2 Cr-2 Nb substrate was investigated in the mixture salt of 25 wt%NaCl + 75 wt%Na_2SO_4 at 850 °C. The results showed that there was a bidirectional ion exchange between composite coating and the film of mixed salts, and the sodium ion in the molten salts penetrated into the glass matrix of composite coating, while the potassium ion in the glass matrix dissolved into the molten salts. A decrease in hot corrosion rate was achieved for the coated alloy in comparison with the bared substrate due to the composite coating acting as a diffusion barrier to sulfur and chlorine and preventing the molten salts from diffusing to the coating/alloy interface during the hot corrosion exposure. Additionally, the composite coating decreased the oxygen partial pressure at the coating/alloy interface and promoted the selective oxidation of Al to form a protective Al_2O_3 layer.     

电弧离子镀NiCrAlY涂层900℃的热腐蚀行为

采用电弧离子镀技术在镍基单晶合金上沉积Ni28Cr11Al0.5Y涂层,并研究了镍基单晶合金及有Ni28Cr11Al0.5Y涂层镍基单晶合金在900℃的75%Na2SO4+25%K2SO4熔盐中的热腐蚀行为。结果表明,镍基单晶合金遭受了破坏性的热腐蚀,出现了严重的内硫化和内氧化;而由于Ni28Cr11Al0.5Y涂层在熔盐中生成连续的Al2O3氧化膜,阻止了熔盐对单晶合金的腐蚀,有涂层镍基单晶合金表现出优良的抗热腐蚀性能。     

合金元素对Ti_3Al基金属间化合物热腐蚀性能的影响

采用表面涂盐法研究了Nb、Mo、V、Si等合金元素对Ti_3Al金属间化合物于900—950t空气中的热腐蚀性能的影响.结果表明,Ti_3Al基金属间化合物均遭受热腐蚀,其腐蚀进程可用电化学机理模型加以描述.Nb可以通过促进富AI氧化物层的形成而显著提高Ti;Al耐热腐蚀性能.在此基础上添加Si则可以使其耐热腐蚀性能得到进一步提高,并且随Si含量的增加,合金的耐蚀性能越好;但如果加入M。、V则会使其耐热腐蚀明显变差.但本实验中Nb、Si等合金元素的添加仍不足以使Ti3Al合金表面形成单一的Al2O3阻挡层     

新型Te-Ni-Cr合金在Na2SO4-25％NaCl熔盐中的腐蚀行为

利用粉末冶金技术制备了新型Te-Ni-Cr合金材料.通过静态质量损失试验,X射线物相分析,扫描电镜形貌观察及微区成分分析等手段,研究了合金在750℃Na2SO4-25wt％NaCl熔盐中的热腐蚀行为及热腐蚀动力学规律.研究表明:稀有元素碲的加入,使合金的腐蚀速率较Ni-Cr合金有比较明显的下降;随时间的延长,合金表面的腐蚀程度不断增加;腐蚀产物主要为铁的氧化物、镍及铬的硫化物和氧化物;热腐蚀层主要由铁的氧化物和CrO3组成.     

一种定向凝固Co基合金的热腐蚀行为

利用箱式电阻炉、SEM等手段,研究了一种定向凝固Co基合金在不同介质中的热腐蚀行为及机理。研究结果表明:合金在Na2SO4中的热腐蚀最为严重,在75%Na2SO4+25%NaCl中的热腐蚀程度最轻。合金在Na2SO4中的热腐蚀过程中主要发生了酸性熔融反应,形成了Al2(SO4)3,Cr2Ni3,Cr4Ni15W和Al4CrNi15等腐蚀产物,而在NaCl中的热腐蚀主要发生了活性氧化反应,合金在75%Na2SO4+25%NaCl中热腐蚀时,部分酸性熔融反应和活性氧化反应受到抑制,主要形成了一系列的Ni-S化合物。     

Ni-xCr-6.8Al基合金热腐蚀行为

研究铸态和预氧化态Ni-xCr-6.8Al基合金在Na2SO4＋25%NaCl混合盐中873K时的热腐蚀行为。结果表明：NixCr6.8Al基合金的质量损失随着Cr元素含量的增加而减少,预氧化可以明显改善材料的抗热腐蚀性能,并且与Cr含量无关。Ni12Cr6.8Al基和Ni16Cr6.8Al基合金的热腐蚀动力学遵循抛物线规律,Ni-20Cr-6.8Al基合金遵循指数规律,所有的预氧化试样的热腐蚀动力学都符合对数规律。铸态合金热腐蚀的机理可以用酸碱熔融模型解释,而预氧化合金的热腐蚀机理在很大程度上由预氧化过程中形成的氧化层的性质决定。     

Ni基合金在900 ℃75%Na2SO4+25%NaCl盐膜下的热腐蚀

研究了纯Ni、Ni-10Cr和Ni-10Cr-5Al合金在900 ℃空气中涂敷Na2SO4+25%NaCl盐膜时的热腐蚀行为。结果表明,Ni-10Cr合金的腐蚀动力学曲线近似服从抛物线规律,而纯Ni和Ni-10Cr-5Al合金的腐蚀动力学曲线分段服从抛物线规律。Ni-10Cr的腐蚀增重最小,抗热腐蚀性能最好,Ni-10Cr-5Al次之,纯Ni的腐蚀增重最大。Ni-10Cr-5Al合金热腐蚀24 h后氧化产物分为3层,外层氧化产物主要是NiO,中间层氧化产物为Cr2O3和Al2O3,最内层有少量Cr2S3和Al2S3。Ni-10Cr合金热腐蚀24 h后氧化膜分为3层,外层氧化产物是NiO,中间层是不连续的Cr2O3,内腐蚀区有少量Cr2S3。由于熔盐中NaCl的存在,Ni-10Cr-5Al和Ni-10Cr合金的腐蚀产物会变得疏松多孔。     

Nb−Si基超高温合金在900℃下的氧化和热腐蚀行为

对Nb?Si基超高温合金在900℃下的氧化和热腐蚀行为进行研究。结果表明:合金的氧化和热腐蚀动力学均由初始的抛物线增长阶段和随后的线性快速增长阶段组成。在氧化的初始阶段(1~50 h),合金表面形成较薄且连续的氧化膜,而在随后的线性阶段,合金表面发生严重的“粉化”现象。合金经热腐蚀后,其线性增长阶段发生得更早,同时在热腐蚀20~100 h后发生灾难性的氧化膜剥落现象,表明熔盐(Na2SO4和NaCl)能显著加快合金的氧化过程。STEM结果显示,热腐蚀后的氧化膜主要由TiO2、Nb2O5、TiNb2O7、非晶硅酸盐和NaNbO3组成。     

Inconel625合金及焊缝在Na2SO4-NaCl熔盐中热腐蚀行为研究

对Inconel625母材与焊缝金属进行750℃下的75%Na₂SO₄-25%NaCl混合熔盐热腐蚀实验，并对腐蚀产物的物相、表面形貌、腐蚀失重速率及腐蚀机理等进行分析。结果表明：Inconel625接头母材处组织为奥氏体等轴晶，焊缝处组织为树枝晶；母材与焊缝金属失重曲线均遵循抛物线规律，其失重速率常数分别为3.43和4.18 mg²·cm^-4·h^-1；焊缝金属因为富Nb第二相的析出，导致其与母材相比耐蚀性较差，腐蚀表现出“不均匀性”；2种状态下的Inconel625有着相同的腐蚀层结构均为：外层NiO颗粒和片层状NiCr₂O₄，中层致密Cr₂O₃氧化层，内层“蜂窝”状Ni₂S₃硫化层的3层结构。Inconel625合金在750℃下75%Na₂SO₄-25%NaCl混合盐中的主要腐蚀机理为“硫化-氧化”腐...     

废感光胶片制备超细银粉的研究

采用Lu2O3/TiO2/Nb2O5作为ZrO2热障涂层材料的稳定剂,研究Lu2O3/TiO2/Nb2O5共稳定ZRO2(15％ LTNSZ)热障涂层材料在900℃、40 mol％V2O5+60 mol％Na2SO4熔盐中的热腐蚀行为.结果表明:8％YSZ热障涂层材料热腐蚀2h后,t相ZrO2全部相变为m相ZrO2,热腐蚀产物为尺寸较大的YVO4晶体;15％ LTNSZ热障涂层材料热腐蚀20 h后,m相ZrO2的比例仅为5.5％,热腐蚀产物为尺寸较小的LuVO4晶体.与Y2O3稳定剂相比,Lu2O3/TiO2/Nb2O5稳定剂使ZrO2在40 mol％ V2O5+60 mol％ Na2SO4熔盐中的抗热腐蚀性能提高1个量级以上.     

TiAl合金表面等离子喷涂MCrAlY涂层热腐蚀行为研究

研究TiAl合金表面等离子喷涂NiCoCrAl-Y2O3涂层在850 ℃下对75%Na2SO4+25%NaCl熔盐的热腐蚀行为,及对TiAl金属间化合物抗高温热腐蚀性能的影响。研究表明,在850 ℃,等离子喷涂NiCoCrAl-Y2O3涂层由于生成Cr2O3,NiO和NiCr2O4等各种氧化物组成的氧化层,显著提高了TiAl基体的抗热腐蚀性能。在热腐蚀过程中,S元素以Ni元素为载体,逐步渗入涂层中,生成过渡产物Ni3S2。随着O分压的升高,反应进入了氧化阶段,生成Cr2O3、NiO等氧化物,随着两种物质含量的增加,最后发生固相反应,生成尖晶石结构的NiCr2O4化合物。过渡产物Ni3S2与腐蚀介质中的Cl-离子形成微电池,可以加快热腐蚀反应速度     

氧化锆基双陶瓷层热障涂层表层材料研究进展

双陶瓷层热障涂层是热障涂层技术的发展方向之一。等离子喷涂和电子束-物理气相沉积技术是目前最常用的双层涂层制备技术，但存在的固有缺点影响涂层性能的发挥。可实现非视线沉积的等离子-物理气相沉积技术效率高，能对涂层微观结构进行精准调控，发展潜力巨大。稀土氧化物掺杂ZrO2、A2B2O7型烧绿石和萤石结构化合物、钇铝石榴石、独居石结构的稀土磷酸盐、氧化铝等材料被作为表层陶瓷，分别与传统的6%~8%Y2O3部分稳定的ZrO2（(6~8)YSZ）层组合构成双陶瓷层，可有效降低涂层的热导率，极大地改善抗熔盐热腐蚀性能，提高耐热温度等。如YSZ/CeO2和TiO2共稳定的ZrO2双层涂层可大幅提高隔热性能，La2(Zr0.7Ce0.3)2O7能有效提高整个涂层的使用寿命，钇铝石榴石能阻隔氧渗入YSZ层并防止粘结层金属的氧化，GdPO4能与Na2SO4+V2O5熔盐反应形成稠密反应层并抑制熔盐的进一步渗入，纳米Al2O3可形成致密结构，并提高涂层的抗热腐蚀能力和抗高温氧化能力。但是，绝大部分材料的热膨胀系数较低、断裂韧性较差，限制了涂层整体性能的发挥。结合纳米技术和等离子-物理气相沉积等新的制备技术，改性修饰稀土锆酸盐等表层材料的热物理性能，引入稀土钽酸盐等热导率低、韧性强、阻氧性好的材料，被认为能提高双层涂层的隔热性能和使用寿命。     

Properties of Fe-based Amorphous Alloy Coatings with Al2O3-13% TiO2 Deposited by Plasma Spraying

采用大气等离子喷涂技术成功在Fe普碳钢基材上制备了含有不同质量分数Al2O3-13%Ti O2颗粒的Fe基非晶复合涂层,其中Fe基非晶相成分为Fe71Cr5B4Si4Ni3Mo3W10(wt%),并对涂层的微观结构、显微硬度和耐蚀性能进行了研究。在Fe基非晶相与Al2O3-13%Ti O2陶瓷相界面观察到Fe、Ti、W、Al和O元素的互扩散现象,这种微区冶金结合减少了由于第二相的加入导致的涂层孔隙并增加了相间的结合强度。当加入的Al2O3-13%Ti O2质量分数≥16 wt%时,涂层的显微硬度升高≥20%;复合非晶涂层在10 wt%Na OH溶液中的耐腐蚀性能高于1Cr18Ni9Ti不锈钢。