FV(520)B不锈钢高温高压条件下硫化腐蚀机理

利用高温高压反应釜模拟空气压缩机叶片腐蚀环境条件,在FV(520)B不锈钢表面制备H2S腐蚀产物膜,利用XPS、SEM、XRD等分析技术分析硫化膜成分、结构,以研究硫化膜形成和生长机理。结果表明,初始阶段,硫化膜主要为Fe7S8、Fe(1-x)S,其中有较多的二价阳离子空位,硫化膜的不断生长是依靠金属阳离子通过晶格中大量空位向外迁移至气固界面并与离解的S离子反应;随硫化时间的延长膜厚不断增加,最终出现分层:外层成分为Fe7S8、Fe(1-x)S、Ni(1-x)S等,内层成分为少量Fe7S8、Fe(1-x)S、Ni(1-x)S和Cr2S3;内层中Cr2S3抑制Fe、Ni离子向外迁移,但硫化初期阶段Cr2S3的含量很少,这种抑制作用不明显,随着Cr硫化膜层的不断生长,整体硫化膜的生长速度被强烈抑制。     

叶片表面硫化腐蚀层弧斑低温等离子体去除

为研究空气压缩机叶片表面腐蚀层的弧斑低温等离子体去除,利用高温高压反应釜模拟压缩机叶片腐蚀环境条件,在FV(520)B不锈钢表面制备了H2S腐蚀产物膜;利用玻恩-哈伯循环计算了硫化产物的晶格能,基于弧斑等离子体去除过程中能量计算探讨了腐蚀层去除机理;利用示波器、SEM、EDS等对放电过程的电压信号变化、处理后表面形貌、表面元素分布进行分析,研究了弧斑低温等离子体去除腐蚀层的过程、机制及电流对去除过程的影响。结果表明:表面硫化物层可在弧斑能量作用下脱离键合而去除;其去除过程分层进行,各层去除时的电压信号出现明显差异;弧斑低温等离子去除过程中,当电流为10、20和30 A时,去除时间为127、64和42 s,试样表面粗糙度分别为1.18、1.69和1.76μm,表明电流增大能使去除效率提高,并使处理后试样表面粗糙度增加。