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。     

Ni基合金在900℃75%Na_2SO_4+25%NaCl盐膜下的热腐蚀（英文）

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。     

Ni-20Cr-18W高温合金的熔盐热腐蚀特征（英文）

研究700和800℃下Ni-20Cr-18W(质量分数,%)高温合金在混合熔盐(75%Na_2SO_4-25%NaCl)中的热腐蚀行为。结果表明:合金在混合熔盐环境下受到严重的熔盐热侵蚀。合金的热腐蚀速度随着腐蚀温度的增加迅速加快。热腐蚀层呈现明显的双层结构,并且在内腐蚀层下可明显地观察到贫Cr区的存在。腐蚀过程中所产生的腐蚀产物基本相同,主要包括NiO、Cr_2O_3和Ni_3S_2,且在800℃热腐蚀20 h后,腐蚀产物中检测到少量NiCrO_2。此外,提出Ni-20Cr-18W高温合金的热腐蚀机制及腐蚀层的形成机理。     

AN APPROACH TO MECHANISM OF INTERNAL SULPHIDATION-INTERNAL OXIDATION DURING HOT CORROSION OF Ni-BASE ALLOY

用含放射性同位素~(35)S的硫酸钠沉积法研究了Ni-16Cr-2Nb变形合金在910—1020℃之间的热腐蚀过程。~(35)S自射线照相表明,硫优先沿晶界扩散,形成硫化物,硫化物随后发生氧化,释放出的硫能够沿晶界形成新的硫化物,也能够固溶到晶粒内部进行点阵扩散。合金的内硫化深度与热腐蚀增重之间无直接联系。这些实验结果为热腐蚀的硫化—氧化机制提供了新的证据。     

镍基高温合金热腐蚀过程中内硫化-内氧化机制的探讨

用含放射性同位素~(35)S的硫酸钠沉积法研究了Ni-16Cr-2Nb变形合金在910—1020℃之间的热腐蚀过程。~(35)S自射线照相表明,硫优先沿晶界扩散,形成硫化物,硫化物随后发生氧化,释放出的硫能够沿晶界形成新的硫化物,也能够固溶到晶粒内部进行点阵扩散。合金的内硫化深度与热腐蚀增重之间无直接联系。这些实验结果为热腐蚀的硫化—氧化机制提供了新的证据。     

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。     

溅射Ni-16Co-26Cr-10Al纳米晶涂层的熔盐热腐蚀性能

利用磁控溅射技术在铸造Ni-16Co-26Cr-10Al合金上溅射了相同成分的纳米晶涂层,并进行900℃热腐蚀实验,结果表明:溅射Ni-16Co-26Cr-10Al纳米晶涂层由于晶粒尺寸细小,促进了保护性氧化物形成元素Al沿原"短路扩散通道-晶界"向氧化前沿的扩散,从而促进了保护性Al2O3的快速形成,使得溅射Ni-16Co-26Cr-10Al纳米晶涂层表现出比M38合金更优异的抗热腐蚀性能。     

Al对Fe-20Cr-35Ni-0.6Nb合金显微组织和抗氧化性的影响

采用增量法研究了不同Al含量(0.5%、1.5%、2.5%,质量分数)的Fe-20Cr-35Ni-0.6Nb含Nb合金在1000 ℃空气条件下的抗氧化。采用SEM、EDS、TEM、拉曼光谱等手段研究了合金的显微组织和氧化膜特性。结果表明,3种含Nb合金组织为单相奥氏体,基体中存在少量弥散分布的NbC沉淀相,氧化前后沉淀相含量和晶粒大小保持不变。添加0.5%和1.5%的Al后,含Nb合金的表面形成多层结构的氧化膜,最外层和第三层为Cr₂O₃,次表层主要为NiCr₂O₄、NiFe₂O₄和Fe₂O₃,最内层为Al₂O₃内氧化层。基体中的NbC析出相和氧化膜中少量Nb的氧化物(Nb₂O₅)加剧了氧化膜的疏松。当Al含量增加到2.5%时,含Nb合金表面形成连续致密的Al₂O₃氧化膜,降低了Fe-20Cr-35Ni-0.6Nb合金的氧化速率,提高了抗氧化性。     

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。     

三种β-NiAl相材料的短期热腐蚀行为比较研究

在Ni-30Al(mass%,下同)和Ni-20Cr-10Al铸态合金上进行粉末包埋渗铝,分别得到纯β-NiAl相涂层和β-(Ni,Cr)Al相涂层.在这两种渗铝试样和铸态Ni-20Cr-13Al合金(含β-NiAl、γ′-Ni3Al、α-Cr相)上涂覆了硫酸钠薄膜,进行900℃热腐蚀测试.经过10小时热腐蚀测试后,三种试样表面均生成Al2O3膜.腐蚀动力学分析表明,Cr对提高材料的抗热腐蚀性能是有益的;Ni-20Cr-10Al渗铝涂层试样的增重最低,仅为铸态Ni-20Cr-13Al合金试样增重的80%左右,Ni-30Al渗铝涂层试样增重的50%左右.     

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     

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。     

Ni-Cr-Al-Ti-Ce合金热腐蚀研究

测定了 Ni-Cr 系,Ni-Cr-Al-Ti 系和 Ni-Cr-Al-Ti-Ce 系合金在900℃纯 Na_2SO_4和75%Na_2SO_4～25%NaCl 混合盐中的热腐蚀重量变化。结果表明 Ni-Cr 系合金在混合盐中的热腐蚀比在纯 Na_2SO_4中剧烈得多。Ni-Cr 系中加入 Ti 和 Al 可明显提高在混合盐中的热腐蚀抗力。合金中加入 Ce 对抗 Na_2SO_4的热腐蚀有明显作用,而对抗混合盐的热腐蚀作用不明显。     

在熔融碱金属硫酸盐中镍基高温合金的腐蚀

研究了在900℃的90Na_2SO_4-10K_2SO_4(克分子％)熔盐中,电极电位对镍基高温合金腐蚀行为的影响。在正电位条件下可发生酸性熔融(Acidic Fluxing),而在较负电位下则发生碱性熔融(Basic Fluxing)腐蚀。在中间(中性)电位区,含铬较高的合金如IN738,IN 939,IN597和IN657等可生成保护性氧化膜。合金成份将影响发生酸性和碱性熔融腐蚀的临界电位值。 含铬低的合金如IN 100和IN 713LC在任何电位下均不能生成稳定的保护性氧化膜。 鉴定了腐蚀产物层中的多种硫化物相,它们的生成与电极电位,腐蚀程度和合金的成份有关。只有在碱性熔融腐蚀条件下才能生成硫化物相NaCrS_2,它的出现可作为发生碱性熔融的标志。     

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。     

Hot Corrosion Behaviors of Ni-14%Cr Alloys in Molten Sulfate

The corrosion behaviors and mechanism of Ni-14%Cr alloys in molten salt with Na2SO4 at 1000℃ was investigated by means of XRD analysis and SEM observation. Results show that the alloys were subjected to the accelerated corrosion in molten salt and the corrosion kinetic of the alloy obeys the parabolic law. On the other hand, the corrosion-resistance of the alloy could be improved significantly by increasing of chromium content. Corrosion products may be divided into three layers, i. e. NiCr2O4, CoCr2O4, CoN...     

Cu对Ni-Cr-Mo合金耐蚀性的影响

采用常规腐蚀试验、电化学和表面分析等方法,评价了 Cu 对 Ni-Cr-Mo 耐蚀合金在沸腾温度下的50%H_2SO_4+42g/1Fe_2(SO_4)8、10%HCl 酸和40%HF 酸中耐蚀性的影响。结果指出,加入微量 Cu 不仅显著提高 Ni-Cr-Mo 合金在沸腾40%HF 酸中的耐蚀性(约100倍),而且保留了此合金的原有耐蚀特点。Cu 对合金电化学行为的影响以及经腐蚀后合金表面层成份的变化,均说明 Cu 的良好作用在于使合金在 HF 酸中生成富 Cu 层进而改变了电化学行为,并非是对合金组织结构产生影响的结果。     

New stainless steels for sea-water applications. Part II: Comparison of corrosion and mechanical properties of laboratory and commercial ELI ferritic and superaustenitic stainless steels

This paper represents a follow-up to the first part of the work on new stainless steels for sea-water service. Four laboratory ELI (Extra Low Interstitial) ferritic stainless steels (types 25 Cr-4 Ni-4 Mo), two commercial ELI ferritic stainless steels (types 25 Cr-4 Ni-4 Mo? Ti and 26 Cr-2.5 Ni-3 Mo? Ti) and two highly alloyed austenitic stainless steels (types 20 Cr-25 Ni-4.5 Mo? Cu and 20 Cr-18 Ni-6 Mo? N) have been investigated. With a view to establish the performance of these new alloys in chloride containing environments, systematic electrochemical and laboratory exposure tests have been carried out to define how various factors affect its susceptibility to intergranular, pitting, crevice and stress corrosion. Tension tests were also performed. From the comparison of the localized corrosion resistance and mechanical properties it has been concluded that the laboratory Ti, Ti + Nb or Nb stabilized ELI ferritic stainless steels and the commercial type 25 Cr-4 Ni-4 Mo? Ti of analogous composition could be a valuable alternative to the more expensive highly alloyed stainless steel type 20 Cr-25 Ni-4.5 Mo? Cu which has been especially developed and already used for industrial sea-water applications.     

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.     

Corrosion of metals and alloys in sulfate melts at 750°C

The corrosion of Ni, Co, Ni-10Cr, Co-21Cr, and IN738 was studied at 750°C in the presence of molten sulfate mixtures (Na₂SO₄-Li₂SO₄ and Na₂SO₄-CoSO₄) and in an atmosphere consisting of O₂+0.12% SO₂-SO₃. The corrosion was observed to be similar for both Na₂SO₄-Li₂SO₄ and Na₂SO₄-CoSO₄ melts. The corrosion of Ni and Co tookplace by the formation of a mixed oxide plus sulfide scale, very similar to the corrosion in SO₂ or SO₃ alone. The initial stage for the corrosion of Ni-10Cr involved the formation of a thick NiO+Ni₃S₂ duplex scale, and Cr sulfide was formed during the later stages. A pitting type of morphology was observed for both Co-21 Cr and IN738. The pit was Cr sulfide at the beginning, and subsequently the sulfides oxidized to Cr₂O₃. A base-metal oxide layer was present above the pit, and this was observed to be formed very early in the corrosion process. A mechanism is proposed to explain this. In general, the formation of sulfides appears to be the primary mode of degradation in mixed sulfate melts.