多主元合金CoCrFeNiTi_(0.5)耐硫酸盐高温腐蚀行为研究

多主元合金因具有良好的热稳定性有望用于制造超超临界锅炉过热器等耐热设备,燃煤气氛下使用时易发生硫酸盐腐蚀。本工作系统分析了表面喷涂碱金属硫酸盐的多主元合金Co Cr Fe Ni Ti0.5在750℃耐高温腐蚀特性。结果表明:合金Co Cr Fe Ni Ti0.5的腐蚀动力学曲线遵循抛物线递增规律;腐蚀过程中有挥发性产物Na4(Cr O4)(SO4)、硫化物以及多种氧化物生成;腐蚀初期,氧化膜均匀致密,与基体结合紧密;延长腐蚀时间,氧化膜厚度增加,由致密变得疏松多孔,基体与氧化膜界面产生微孔隙,内氧化和内硫化发生。分析认为,合金Co Cr Fe Ni Ti0.5在750℃耐硫酸盐高温腐蚀特性归因于:保护性氧化膜的形成以及由低熔点共晶体诱发的Cr2O3在熔融态Na2SO4中的碱性熔融。     

耐热钢表面激光熔覆Co基合金涂层的高温性能

采用高功率CO2激光器在1Cr18Ni9Ti不锈钢表面激光熔覆Co基合金,研究了改性层的组织及在75%Na2SO4+25%NaCl混合盐中的热腐蚀性能.结果表明,Co基合金激光改性层组织细密,其中的Co、Cr元素在涂盐热腐蚀条件下促进了保护性氧化膜CoO、CoO•Cr2O3的形成,显著改善了1Cr18Ni9Ti不锈钢的高温热腐蚀性能.     

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。     

不同Ni、Cr含量镍基涂层在模拟烟气中的热腐蚀行为

目的研究超音速喷涂不同Ni、Cr含量涂层在模拟烟气中的热腐蚀行为,比较涂层的耐蚀性能。探讨涂层在模拟环境中的腐蚀机理。方法采用超音速火焰喷涂技术,在20钢表面制备不同Ni、Cr含量的合金涂层。涂层试样涂覆75%Na_2SO_4+25%Na Cl混合盐膜,在750℃含0.15%(体积分数)SO2模拟烟气中进行腐蚀测试,获得腐蚀动力学规律。采用XRD、SEM、EDS对涂层以及高温腐蚀产物的成分、结构、形貌进行分析。结果采用超音速火焰喷涂制备的涂层结构致密,平均孔隙率为0.84%,涂层中有少量金属氧化物。腐蚀过程中,涂层试样先增重后失重,腐蚀产物为Ni O、Ni Cr2O4、Fe Cr2O4和(Fe,Cr)2O3。腐蚀产物具有双层结构,外层富Ni,内层富Cr。结论在测试条件下,Ni的质量分数为64%,Cr的质量分数为23%时,涂层具有较好的耐蚀性。     

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。     

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。     

电弧离子镀NiCrAlY涂层对镍基单晶合金热腐蚀行为的影响

采用电弧离子镀技术在镍基单晶合金表面沉积Ni28Cr11Al0.5Y涂层,研究镍基单晶合金及其Ni28Cr11Al0.5Y涂层在900℃的75%Na2SO4+25%K2SO4(质量分数)熔盐中的热腐蚀行为。结果表明:镍基单晶合金受到了严重的热腐蚀,镍基单晶合金内部出现了严重的内硫化和内氧化现象,且内硫化物区域和内氧化物区域出现明显分层结构,与外腐蚀层相邻的区域为内氧化区域,远离外腐蚀层的基体内部形成内硫化区域;而Ni28Cr11Al0.5Y涂层在热腐蚀过程中,表面生成连续的Al2O3氧化膜,且随腐蚀时间延长,Al2O3氧化膜的厚度增大,表现出优良的抗热腐蚀性能。     

Al_(0.5)CrCoFeNi高熵合金高温氧化的研究

采用真空电弧炉在氩气保护下熔炼Al0.5Cr Co Fe Ni高熵合金,在不同温度(800~1100℃)下进行100 h的高温氧化实验,测定其氧化动力曲线,采用X射线衍射仪和扫描电镜等方法分析氧化层结构和形貌。结果表明:Al0.5Cr Co Fe Ni高熵合金在800和900℃形成的氧化膜较完整且致密,具有较为优异的抗氧化性能。在1000和1100℃形成的氧化膜较厚,膜内有大量裂纹与孔洞,抗氧化性能较差。氧化初期,界面反应起主导作用,随着氧化膜的生长,扩散过程发挥越来越重要的作用,成为继续氧化的控制因素,以致一种或多种合金元素氧化物在表面析出,形成尖晶石类内层氧化物Ni Cr2O4、Co Cr2O4、Fe(Cr,Al)2O4内氧化层。在高温氧化过程中,N2会参与反应,与Al发生较强反应,生成Al N颗粒,进一步的氧化过程使Al N再次氧化,N2逃逸,留下具有Al N外形的空洞。     

镍基铸造高温合金K35的热腐蚀行为

研究了涂有7596Na2SO4＋25％NaCl盐膜的镍基铸造高温合金K35在800℃～900℃的热腐蚀行为．结果表明．该合金在实验条件下发生高温热腐蚀．在800℃，腐蚀动力学曲线大体遵循抛物线规律．腐蚀产物分为3个区域：即外层是以Cr2O3为主相对致密的具有保护性的氧化层，中间层是富Ti层，内层是以舢、Ti为主的氧化物．腐蚀形貌观察说明，热腐蚀的发展主要伴随着致密氧化层的增厚以及Cr2O3保护性氧化膜的挥发，且涂盐导致Cr2O3挥发温度降低．在800℃及850℃表面有少量硫化物形成，随腐蚀温度增高有内硫化物产生．腐蚀动力学和腐蚀形貌特点支持热腐蚀的硫化-碱融机理模型。     

电弧离子镀Ni—Co—Cr—A1—Y—Si—B涂层的热腐蚀性能

采用电弧离子镀技术在DZl25和DSM11两种镍基高温合金基材上沉积Ni—Co—Cr—Al—Y—Si—B涂层，研究了高温合金基材及其Ni—Co—Cr—Al—Y— Si—B涂层在900℃的75％Na2SO4 25％K2SO4熔盐中的热腐蚀行为．结果表明，Ni—Co—Cr—Al—Y—Si—B涂层在热腐蚀过程中生成了连续致密的α—Al2O3氧化膜，有效地保护了合金基材免受腐蚀破坏，合金基材的热腐蚀性能对体系后期的热腐蚀行为影响很大．     

IN718高温合金热腐蚀行为及其对力学性能的影响

研究了 IN718高温合金在650℃下的熔盐(75%Na2SO4 25%NaCl)热腐蚀行为及其对合金力学性能的影响.研究表明,IN718合金热腐蚀层分为两层,外层由Fe3O4,FeCr2O4和Cr2O3等氧化物组成,内层由Ni和Ni的硫化物组成.热腐蚀过程中S沿晶界快速扩散并在晶界形成硫化物.IN718合金在650℃,100 h浸盐热腐蚀预处理后,室温拉伸性能和650℃拉伸强度变化不大,合金在650℃拉伸塑性略微降低,但650℃,700 MPa持久性能显著降低,其主要原因是S降低晶界强度,同时外加应力提高腐蚀速率.     

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。     

一种镍基单晶合金在不同介质中的热腐蚀行为

利用高温热处理炉、扫描电镜和X射线衍射仪等研究了镍基单晶合金在Na2SO4、NaCl以及75％ Na2SO4+25％NaCl中的热腐蚀行为.结果表明:在700℃腐蚀10h时,镍基合金在75％Na2SO4+25％NaCl溶液中的热腐蚀最为严重,其次为Na2SO4,在NaCl中的热腐蚀程度最轻;合金在Na2SO4溶液中主要发生氧化-硫化反应,腐蚀产物主要由Al2O3、NiO、Cr2S3、Ni3S2、NiCr2O4和TiS组成;在NaCl溶液中的热腐蚀主要发生氧化反应,腐蚀产物主要由Na2CrO4、NiO和Al2O3组成;在75％Na2SO4+25％NaCl溶液中的热腐蚀以氧化-硫化为主,腐蚀产物主要为Al2O3、NiO、TiO2、CrO、CrS、Ni3S2以及少许CoCr2S4.     

AlCoCrFeNiCu高熵合金的电化学腐蚀性能研究

利用电化学测试、扫描电镜观察及能谱分析等方法,研究了AlCoCrFeNiCu高熵合金在不同介质中的电化学腐蚀行为.结果表明,在3.5％NaCl和30％H2O2溶液中,1Cr18Ni9Ti不锈钢与AlCoCrFeNiCu高熵合金相比,具有较正的自腐蚀电位,较小的腐蚀电流密度,AlCoCrFeNiCu高熵合金的腐蚀以点蚀和局部腐蚀为主;在1mol/L H2SO4溶液中,AlCoCrFeNiCu高熵合金的腐蚀电流密度较1Cr18Ni9Ti不锈钢小,耐腐蚀性能更好.     

温度对高速电弧喷涂FeNiBSi/Cr_3C_2复合涂层热腐蚀性能的影响

采用高速电弧喷涂技术在45钢基体上制备出Fe Ni BSi/Cr3C2复合涂层.采用光学显微镜和扫描电镜分析涂层的显微结构,以及X射线衍射分析涂层相组成.试验选用摩尔比为7∶3的Na2SO4+K2SO4饱和水溶液为腐蚀介质涂刷于试样表面,并以20G钢作对比材料,在550~750℃下研究了涂层的抗热腐蚀性能.结果表明,涂层具有典型的层状结构特征,致密且连续.涂层的抗热腐蚀性能明显优于20G钢.在550和650℃下涂层表面形成了致密的氧化膜(Fe2O3,Cr2O3和Fe Cr2O4)阻碍了熔盐的侵入,提高了涂层抗热腐蚀性能.在750℃下涂层氧化膜变得不完整,不能有效地阻隔熔盐,此时涂层的抗热腐蚀性能较差.     

SO_2对CoCrFeNiTi_(0.5)合金耐碱金属硫酸盐腐蚀行为的影响

采用XRD、SEM(EDS)和EMPA等方法分析并比较了750℃,SO_2气氛对CoCrFeNiTi_(0.5)高熵合金耐碱金属硫酸盐腐蚀行为的影响。结果表明:合金在0.75%SO_2气氛中的腐蚀动力学遵循"抛物线"规律,与无硫气氛下的相似;合金表面生成由(Ti,Cr,Fe)氧化物、尖晶石结构复杂氧化物AB_2O_4以及(Fe,Ni)硫化物组成的腐蚀产物;0.75%SO_2的添加可以使氧化膜明显增厚,与基体结合程度变差甚至剥离,腐蚀影响区的孔隙度增大,裂纹长大,腐蚀深度增加。分析认为:CoCrFeNiTi_(0.5)高熵合金在无硫气氛下的腐蚀归因于保护性氧化膜与低熔点共晶体的形成以及Cr_2O_3在熔融态硫酸盐中的碱性熔融;在含硫气氛下的腐蚀则与合金元素的氧化、金属氧化物的硫酸盐化、三元共晶复合盐的形成以及合金元素Fe在熔盐中的溶解反应相关;腐蚀过程中,伴生合金元素在腐蚀影响区的硫化。     

温度对Super304H耐硫酸盐高温腐蚀特性的影响

应用XRD、SEM和EDS等分析方法探讨了温度对表面喷涂二元碱金属硫酸盐的Super304H耐高温腐蚀特性的影响。结果表明:650℃时腐蚀过程以高温氧化为主,腐蚀动力学曲线遵循抛物线规律,基体表面形成相对致密且具有保护性作用的氧化层,腐蚀产物由较多的铁氧化物与部分Cr2O3以及少量的FeS组成,近基体处未见明显的微孔隙与裂纹。提高腐蚀温度至750℃,腐蚀动力学曲线遵循"钟型"规律变化;挥发性腐蚀产物形成,导致腐蚀动力学曲线呈现下降趋势;腐蚀产物以较多的铁氧化物与部分Cr2O3为主,伴生少量的(铁/镍)硫化物以及挥发性腐蚀产物硫酸铬酸钠Na4(CrO4)(SO4);氧化膜增厚且变得疏松多孔,近基体表面孔隙密度与裂纹深度增加,有内硫化发生。分析认为:上述现象的发生归因于低熔点共晶体Na2O·Na2SO4的产生以及Cr2O3在硫酸盐中的碱性熔融;提高温度加速了挥发性产物的形成以及腐蚀的深入发展。     

Al0.5CoCrFeNi高熵合金高温腐蚀行为研究

采用真空电弧熔炼炉制备了Al0.5CoCrFeNi高熵合金(下标表示摩尔比).研究了高熵合金在800、900℃的75wt％Na2SO4+25wt％NaCl熔盐中抗高温腐蚀性.利用带有能谱仪的扫描电镜和X射线衍射仪分析高熵合金的腐蚀层形貌、成分和组织结构.结果表明:高熵合金在熔盐中的腐蚀质量损失较严重,随腐蚀温度升高,抗腐蚀性下降;腐蚀层出现明显分层,合金表面生成了疏松多孔的NaFeO2等多种混合氧化物;合金腐蚀过程发生内氧化和内硫化,内层生成Al2O3、CrO3混合氧化物及Cr5S6硫化物.     

M951镍基高温合金与Al-Si涂层的高温热腐蚀行为研究

以M951镍基高温合金为对象,研究了Al-Si涂层和M 951合金在Na2SO4+25%K2SO4和Na2SO4+25%Na Cl盐溶液中的热腐蚀行为。结果表明,Al-Si涂层的存在可以减少M 951合金的热腐蚀。Al-Si涂层和M 951合金在Na2SO4+25%K2SO4盐溶液中的热腐蚀程度相对较小。