氯化钾蒸气对纯铬材高温氧化行为的影响

为研究微量KCl蒸气对纯Cr材高温氧化行为的影响,利用热重法对其在750～850 ℃含有微量KCl蒸气的氧气中的腐蚀行为进行了研究.结果显示,随着温度的提高和KCl蒸气浓度的增大,Cr的腐蚀明显加剧,并形成了疏松的、与基体结合差的氧化膜.此外,在850 ℃时,动力学曲线出现了减重现象.热力学分析表明,Cr的加速腐蚀是由挥发性铬的氯化物的生成及挥发造成的.     

新型不锈钢材料的耐高温氧化及耐高温KCl蒸汽腐蚀性能

为缓解生物质电厂锅炉烟气侧的高温碱性环境腐蚀,对我国自主研发的4种新型不锈钢材料采用高温挂片试验(包括高温氧化试验和高温KCl蒸汽腐蚀试验)检测并绘制腐蚀动力学曲线;采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)对试验后试片的形貌、结构、元素含量进行了分析,比较了4种新型不锈钢材料、传统TP316材料和高铬材料的耐高温氧化及耐高温KCl蒸汽腐蚀性能。结果表明:4种新型材料均表现出较好的耐腐蚀性能,明显优于传统的TP316材料和以往试验的高铬材料,当前更适用于生物质电厂锅炉烟气侧的高温碱性环境。     

0Cr18Ni10Ti不锈钢热浸镀铝及高温扩散后的高温氧化行为

为提高0Cr18Ni10Ti不锈钢的抗高温氧化能力,采用熔剂法在0Cr18Ni10Ti不锈钢表面制备热浸镀铝层,并经950℃、2 h高温扩散。采用SEM、EDS对热浸镀铝高温扩散试样及不锈钢试样900℃氧化不同时间的表面、截面进行了形貌观察及成分分析。结果表明:镀铝高温扩散试样的氧化动力学曲线较平缓且氧化增重较小;0Cr18Ni10Ti不锈钢经900℃、100 h氧化后表面主要由Fe2O3组成,氧沿晶界向内扩散产生内氧化;镀铝高温扩散试样900℃氧化期间,表面主要由Al2O3氧化膜组成,有效地阻止了合金元素与氧的互扩散,Ni元素在Fe Al层与Al固溶层富集阻碍了Fe Al合金层Al向基体扩散,使镀铝高温扩散试样Fe Al合金层经900℃、100 h氧化后Al元素贫化量较少。镀铝高温扩散试样900℃、100 h下的抗氧化性能优于0Cr18Ni10Ti不锈钢。     

La对FeCrAl合金箔材抗高温氧化性能的影响

采用真空感应熔炼的方法制备了系列FeCr20Al5-La和未添加稀土的FeCr20Al5合金，经锻造、热轧、冷轧等工序制得厚度为60μm的合金箔材，并研究了其高温抗氧化性能。采用SEM和TEM观察了氧化膜的显微组织和结构，结果表明，添加稀土La可明显改善FeCrAl合金的抗高温氧化性能。     

Fe-Cr合金预氧化后涂覆KCl盐膜的热腐蚀行为

为开发新型耐高温氯化腐蚀合金及防护涂层,对比研究了750 ℃下Fe-20%Cr(质量分数)合金直接涂KCl和预氧化后再涂KCl盐膜条件下的热腐蚀行为.采用XRD及EPMA对其现象进行分析,结果表明:预氧化生成的初始Cr2O3层对Fe-20%Cr合金在KCl盐膜下的热腐蚀有一定的保护作用,表现为降低腐蚀速率,减轻腐蚀对基体的破坏并维持氧化膜的完整性;Fe-20%Cr在750℃KCl盐膜下的腐蚀产物主要是Fe2O3,Cr2O3以及少量K2Fe2O4和K2Cr2O7等复杂氧化物,其中Fe2O3分布在氧化膜外层,而Cr2O3集中于靠近氧化膜/基体界面的氧化膜内侧.用热力学理论解释了这种氧化膜的形成原因.     

钢铁表面高温氧化皮对基体钢腐蚀的影响

用静态挂片法，分别研究了表面有、无氧化皮的Ｊ－５５钢试片在３％ＮａＣｌ溶液和含Ｃａ＾２＋、Ｍｇ＾２＋、ＳＯ４＾２－、ＨＣＯ３＾－的３％ＮａＣｌ溶液中的腐蚀。表面无氧化皮试片均呈全面腐蚀，而表面有氧化皮试片均呈局部腐蚀。氧化皮的电位比基体电位正、氧化皮本身的不连续性是引起局部腐蚀的主要原因。     

粉芯丝材电弧喷涂层的组织和高温氧化行为

为了进一步研究自制CrB粉芯丝材电弧喷涂层的高温氧化行为,在Q235钢表面电弧喷涂分别以FeB,CrB为主要粉芯成分的涂层B-1和B-2。采用金相显微镜分析了2种涂层的显微组织结构,采用高温氧化试验考察了其耐高温氧化性能。结果表明:2种涂层的微观结构都由分布在铁基金属中的硬质相粒子及其氧化物和少数孔隙组成,在650℃时2种涂层都能对基体起到较好的防护作用;B-2涂层抗高温氧化性能优于B-1涂层,主要原因是B-2涂层在高温下可以生成致密的Cr₂O₃氧化膜,起到了减缓铁氧化的作用。     

21世纪高温氧化的发展方向

论述了现实生产中设备使用寿命，残余寿命估算的重要性，煤的燃烧，高新材料，高新技术中出现的高温氧化问题。说明了利用高温氧化知识发展新材料的种类。提出了利用高温氧化知识发展新技术新材料的建议。阐明曙氧化基础研究的重点。     

新型Cr19Ni28Ti合金空气中高温氧化的研究

利用增重法研究了新型Cr19Ni28Ti合金在700、800和900℃空气中的高温氧化行为,绘制了高温氧化动力学增重曲线,并利用XRD、SEM和EDS对氧化膜进行了表征。结果表明,700、800和900℃氧化增重分别为0.07、0.1和0.45mg/cm2,具有良好的抗氧化性;高温氧化动力学曲线符合抛物线规律。700℃氧化100h的氧化膜主要由Mn1.5Cr1.5O4、Fe(Ni)Cr2O4和Cr2O3组成;800℃氧化后增加了产物Fe2.95-Si0.05O4;900℃氧化Ti已经开始向金属表面扩散,并与氧发生反应,生成了TiO2。     

温度和包装内缓蚀气压对金属气相防锈的影响

目的 通过电化学方法探究气相防锈包装过程中温度和包装内缓蚀气压对气相防锈效果的影响,为实际工况中获得较长的气相防锈有效寿命期提供数据参考。方法 以10^#钢和铸铁为金属试样作为工作电极,通过交流阻抗谱和动极化曲线对不同温度和不同缓蚀气压下试样缓蚀过程进行研究,并分析其电化学参数变化规律,对缓蚀效果进行评价和比较。结果 交流阻抗谱结果表明,温度升高和缓蚀气压下降时,金属试样表面阻抗值减小,且在高温低频区出现Warburg阻抗,腐蚀机理发生改变。动极化曲线结果表明,随着温度升高和缓蚀气压下降,金属试样的腐蚀电流减小,腐蚀电压负移。结论 温度升高及包装内的缓蚀气压下降均会造成金属气相防锈效果下降,且升温后缓蚀剂对缓蚀气压的变化更敏感,为延长气相防锈包装的有效寿命期应关注高温工况,并确保气相防锈包装内缓蚀气压稳定。     

高温含水气氛对Pt改性NiCoCrAlY合金氧化行为的影响

为了研究Pt改性NiCoCrAlY合金在高温含水气氛中的高温抗氧化行为,进一步理解高温含水气氛对Pt改性涂层表面形貌以及产物的影响,采用电镀方式在NiCoCrAlY合金表层制备了一层1.5μm厚的Pt层,然后对涂层进行热处理。对Pt改性NiCoCrAlY涂层在1 050℃的空气和含水气氛下的高温氧化行为进行对比研究。采用扫描电镜(SEM)观察表面形貌,采用X射线衍射仪(XRD)、能谱(EDS)分析了涂层的相结构及成分。结果表明:在含水气氛下,Pt改性合金表面生成针状Al_2O_3,基体不同相β-NiAl与γ'-Ni_3Al在含水气氛中表现出不同的Al_2O_3生长速率,从而导致氧化层中生长应力的堆积,导致氧化层的剥落。     

Ni—Al基金属间化合物的高温腐蚀与防护

本文讨论了Ｎｉ３Ａｌ、ＮｉＡｌ基金属间化合物的高温氧化、热腐蚀行为及各种防护涂层对其氧化、热腐蚀性能的影响。     

盐和水蒸气协同作用下TiAl合金腐蚀性能研究及其防护

研究了在700℃盐和水蒸气协同作用下TiAlNb合金的腐蚀行为以及溅射涂层对TiAlNb合金的防护作用。结果表明，在盐和水蒸气协同作用下，溅射TiAlCrAg涂层对TiAlNb合金具有一定的保护作用。盐和水蒸气协同作用加速了合金以及涂层的腐蚀。挥发性气体氯化物对α2相的循环作用是TiALNb合金腐蚀的主要原因。涂层中较少的α2相以及Laves相中较高的Cr含量是腐蚀有所减缓的主要原因。     

T2钛合金高温腐蚀行为研究

采用高温熔盐灼烧法研究T2钛合金高温腐蚀动力学及腐蚀行为.分别在500,600,700,800℃的Na2SO4或Na2SO4(80%) NaCl(20%)环境中发现T2钛合金腐蚀增重符合直线规律,直线通式为y=KLt.随着温度的增加,直线的速率常数KL增大.混合盐Na2SO4(80%) NaCl(20%)比纯Na2SO4的加速腐蚀作用更加明显.在Na2SO4或Na2SO4(80%) NaCl(20%)中,T2钛合金随温度升高,氧化膜的完整性降低.合金中Al,Zr等元素在腐蚀中向合金表面扩散,而盐中的S,Cl等元素则向合金内部扩散.     

Effect of microstructure on KCl corrosion attack of modified AISI 310 steel

Abstract

The effect of microstructure on KCl corrosion attack was studied using a specifically chosen modified AISI 310 austenitic steel in a 15% (v/v) H₂O (g) + 5%(v/v) O₂ (g) + N₂ (g) (balance) atmosphere at 600°C for 168 h. The material was a targeted choice as it allows investigation of different microstructures i.e. as-received (without sigma phase) and heat-treated (29% σ-phase per area) microstructures. The corrosion attack was studied with light optical, scanning electron and transmission electron microscopy as well as X-ray diffraction. The heat-treated sample showed a corrosion attack that was 5 times higher than the as-received sample. In the heat-treated sample, the σ-phase was selectively attacked. At the corrosion front, chlorine (but not potassium) was detected in the selectively attacked σ- phase but not in the unattacked adjacent matrix. Therefore, the corrosion attack was propagated by preferential σ-phase attack by chlorine species.     

金属铀的水蒸气腐蚀行为研究现状

金属铀是一种重要的核材料,在国防工业和能源系统中得到广泛应用,由于其具有高化学活性,当贮存环境中含有微量水蒸气时容易发生腐蚀而影响其使用性能。为深入认识金属铀在含水环境中的腐蚀老化过程,研究人员开展了大量科学研究。围绕腐蚀产物、腐蚀动力学以及腐蚀机理综述了国内外关于金属铀与水反应过程的主要研究成果,从氧化铀缺陷结构、金属铀微观结构对反应过程的影响以及O_2的氧化抑制机理等方面对下一步研究方向进行了展望。     

ECAP加工与热处理对工业纯铁点蚀行为的影响

通过多道次等通道转角挤压(ECAP)和退火热处理,制备不同组织结构状态的超细晶工业纯铁,采用透射电镜观察微观组织结构特征,并用电化学极化和阻抗谱技术表征超细晶纯铁在含氯离子的钝化介质中点蚀行为。结果表明:随着ECAP加工道次增加,低道次形成的高位错密度板条状结构转变为低位错密度等轴晶;ECAP样退火热处理后,位错减少、大角度晶界增加。ECAP加工道次对纯铁自钝化性能影响不大,开路电位和极化电阻变化均较小;耐点蚀性能与加工道次有关,点蚀电位随加工道次先下降后升高;退火处理后自钝化性能和耐蚀性提高,开路电位、极化电阻和点蚀电位均明显增大。     

一种气相缓蚀剂的密闭空间定量评价方法

在总结了国内外文献中气相缓蚀剂缓蚀性能评价方法的基础上,提出了一种密闭空间定量评价方法,并对试验条件进行了优化,得到的最佳试验条件为:试验温度为60℃;循环周期为加热8h静置16h,24h为一个循环;试验周期为1d;溶液为含NaHCO3,Na2SO4,NaCl的质量浓度分别为1g/L的电解质溶液60mL。对单组分气相缓蚀剂和复配气相缓蚀剂采用密闭空间定量评价方法进行了定量评价和验证,发现总趋势与废止的部颁92年标准结果类似,说明这种评价法能为高效、快速、定量评价气相缓蚀剂的缓蚀性能提供新的思路。