锅炉受热面NiCr涂层抗高温热腐蚀机制与性能的研究

针对电站锅炉受热面高温腐蚀的影响,通过采用电弧喷涂工艺,研究了Q235钢板表面电弧喷涂PS45、FeCrAl、4Cr13合金涂层后在高温条件下的热腐蚀机制与性能.热腐蚀动力学试验和分析结果显示,在700℃下腐蚀77 h、Na2SO4＋K2SO4盐膜量为3-4 mg/cm2的试验条件下,测试得到的PS45、FeCrAl、4Cr13合金涂层的热腐蚀速度分别为υ=0.38t-0.59、υ=1.35t-0.12和υ=1.79t-0.23.涂层表面的成分和组织分析结果表明,Q235钢板表面的PS45涂层之所以表现出比FeCrAl、4Cr13涂层更高的抗热腐蚀（Na2SO4/K2SO4）性能,其原因在于PS45镍基合金中含有最多的Cr,涂层表面的Cr2O3膜层具有较高的连续性、致密性和稳定性.     

热喷涂FeCrAl/Al复合涂层抗高温硫化的研究

为了提高材料的抗热腐蚀性能,采用电弧喷涂方法在钢铁基体表面施加FeCrAl/Al复合涂层,通过沉积Na2SO4的900℃热腐蚀试验以及二硫化碳生产装置中的现场挂片试验,研究了FeCrAl/Al复合涂层的高温硫化表现。实验结果表明:FeCrAl/Al复合涂层提高了钢铁材料的抗高温硫化腐蚀能力,在高温硫化初期,外表面的Al涂层首先发生氧化,形成连续的Al2O3层,显著地减缓了硫原子向复合涂层内部的扩散速度。随着复合涂层中Cr、Al等有效抗硫化合金元素的相互扩散,形成FeCr金属间化合物层,进一步阻碍硫原子扩散,对钢铁基体材料提供有效的高温硫化防护作用。     

高Ni—Cr合金涂层防护锅炉受热面高温腐蚀的性能研究

针对电站锅炉受热面高温腐蚀的影响,采用电孤喷涂工艺,基体为锅炉受热面常用材料,喷涂国产高Ni—Cr合金涂层,对比FeCrAl涂层和T91材质,研究高温条件下的热腐蚀实验和热震实验,结合腐蚀动力学曲线与金相分析得到的孔隙率,说明国产高Ni—Cr合金在腐蚀防护上具有良好的性能,为今后电厂采用高Ni—Cr合金热喷涂涂层的防高温腐蚀应用提供借鉴．     

高Ni-Cr合金涂层防护锅炉受热面高温腐蚀的性能研究

针对电站锅炉受热面高温腐蚀的影响,采用电弧喷涂工艺,基体为锅炉受热面常用材料,喷涂国产高Ni-Cr合金涂层,对比FeCrAl涂层和T91材质,研究高温条件下的热腐蚀实验和热震实验,结合腐蚀动力学曲线与金相分析得到的孔隙率,说明国产高Ni-Cr合金在腐蚀防护上具有良好的性能,为今后电厂采用高Ni-Cr合金热喷涂涂层的防高温腐蚀应用提供借鉴.     

重熔处理对热喷涂稀土铝层性能的影响

选用石化设备常用材料20g为基体,使用电弧热喷涂技术在基体表面喷涂稀土铝合金层,并进行重熔处理。通过拉伸试验,在pH=9的Na2CO3溶液和pH=6的H2SO4溶液中的腐蚀试验研究涂层性能的变化。结果表明,重熔处理后稀土铝层与基体的结合强度提高了近73%,抗腐蚀性能也有显著提高。并分析了涂层结合强度和抗腐蚀性能提高的原因。     

Fe-Cr合金在Na_2SO_4盐膜下的热腐蚀行为

研究表面涂覆20~25 g/m2和40~45 g/m2两种厚度Na2SO4盐膜的Fe-10Cr和Fe-20Cr合金在900℃空气中的热腐蚀行为.结果表明:涂盐量为20~25 g/m2和40~45 g/m2的Fe-10Cr和Fe-20Cr合金在腐蚀24 h后的腐蚀增重均明显大于未涂盐的两种合金在相同温度下纯氧化的增重;SEM分析表明涂两种厚度盐膜的Fe-10Cr合金的腐蚀膜均可分为3层,外层是Fe2O3,中间层以Fe2O3和Cr2O3的混合物为主,内腐蚀区有少量Cr的硫化物;两种涂盐量的Fe-20Cr合金表面均形成了较疏松的Cr2O3腐蚀层,腐蚀膜内层均未出现内硫化现象.     

溅射铝涂层在800℃的热腐蚀

对耐热钢(2.25Cr-Mo钢)基材溅射铝涂层,溅射时间为1 h、2 h.其中一部分进行预氧化处理,对比研究溅射铝涂层的耐热钢在800℃涂敷Na2SO4盐膜时的热腐蚀性能.结果表明:溅射时间为2 h的涂层试样的抗腐蚀能力优于溅射时间为1 h的涂层试样.预氧化在一定程度上也加强了合金的抗腐蚀能力.涂层试样在800℃空气中腐蚀24 h后的腐蚀产物为Al2O3、Fe2O3及少量的Cr2S3.     

高速电弧喷涂7Cr13涂层冲蚀磨损性能及其机理研究

采用高速电弧喷涂技术,在45钢表面制备了7Cr13涂层。利用气砂型冲蚀磨损试验机研究了涂层在不同温度和不同冲击角度下的冲蚀磨损性能,借助SEM、EDS和XRD分析了涂层的冲蚀磨损机理。结果表明,高速电弧喷涂7Cr13涂层的冲蚀磨损率随温度的升高而升高;在30℃时,冲蚀磨损率随冲击角度的增加而增加,而在450℃时,冲蚀磨损率则随冲击角度的增加而降低;且不同条件下的冲蚀磨损机理各不相同。     

电弧喷涂层经历不同热过程后的行为

本文论述了电弧喷涂的Cr13钢、铝青铜及二者的伪合金在较高的温度环境下不受损坏的原理。当工件是平板状而且温度过高时(例如900℃),存在涂层边缘挠起的危险。喷涂于外圆的铝青铜涂层可以承受5次900℃的热冲击而无损坏迹象。Cr13钢涂层不能承受这种热冲击。 加热使涂层中的铝与铬向基体中扩散。它会增强涂层与基体的结合。这种扩散区是孤立的。因而结合强度的提高也是有限的。     

Q235钢复合涂层腐蚀行为及微观组织研究

为探析舰船常用防护涂层的失效机制,制备了涂有环氧富锌底漆、环氧云铁中间漆和丙烯酸聚氨酯面漆的Q235钢板涂层试样,在盐雾下腐蚀1400h,用扫描电镜和能谱仪对涂层和基体金属表面的微观形貌、界面结构变化,表面缺陷,元素组成进行了研究.试验结果表明：盐雾腐蚀试验后,Q235钢表面涂层厚度增加,试样表面预制划痕处出现腐蚀,腐蚀产物呈片状,微观结构疏松,但涂层与基体在腐蚀后附着良好,涂层有良好的层间附着力,中间层和面层的防渗透性能保持在良好状态.     

多弧离子镀TiN涂层工艺及耐蚀性研究

为提高4Cr13马氏体不锈钢的耐蚀性,对其进行多弧离子镀处理,获得TiN涂层,并用X射线衍射仪、显微硬度计、扫描电子显微镜、电化学测量仪对涂层进行物相分析、表面形貌观察、硬度检测以及电化学腐蚀性能测试.结果表明:随着电流的增大,表面的液滴数目和尺寸增大,涂层厚度增加,薄膜硬度也增大;相结构主要为TiN,有明显的择优取向,且随着弧电流的增强,衍射峰强度略有增加.TiN试样在3.5％的NaCl溶液中耐蚀性与基体相当,在1 mol/L的H2SO4溶液中的耐蚀性比基体提高了800倍.     

HC l溶液中酸性离子液体对Q 2 3 5钢的缓蚀作用

通过电化学测试研究了 N - ( 4 - 磺酸基丁基) 三乙基铵硫酸氢盐( [ ( CH2) 4S O3HT EA] [ HS O4] ) 酸性离子液体在2 5℃、 0. 5m o l / L的 HC l溶液中对 Q 2 3 5钢的缓蚀性能。结果表明, 该离子液体在一定的浓度范围内能够减缓 HC l溶液对 Q 2 3 5钢的腐蚀, 当离子液体的浓度为1 4mm o l / L时, 缓蚀效果最好。X射线光电子能谱( X P S) 表征结果表明, 在 Q 2 3 5钢表面离子液体能够形成吸附保护膜, 覆盖反应活性中心, 减缓 HC l溶液对 Q 2 3 5钢的腐蚀。     

涂敷Na2SO4盐膜的Ni基合金在900℃空气中的热腐蚀

采用涂盐法,在纯Ni、Ni-10Cr、Ni-20Cr和Ni-10Cr-5Al合金上涂敷40～ 45 g/m2厚度Na2SO4盐膜,研究其在900℃空气中的热腐蚀行为.结果表明：纯Ni和3种Ni基合金的抗热腐蚀性能依纯Ni、Ni-10Cr-5Al、Ni-10Cr、Ni-20Cr的次序递增.3种Ni基合金形成了相似的腐蚀膜结构,腐蚀膜大体分3层,外层都是NiO.Ni-20Cr合金中间层为连续的Cr2O3层,内部出现极少的硫化物;Ni-10Cr合金腐蚀膜的中间层是相对深色的NiO和Cr2O3混合层,内侧出现硫化物;而Ni-10Cr-5Al合金腐蚀膜的中间层是NiO、Cr2 O3和Al2O3的混合氧化物,内层是Cr和Al的硫化物,分布在腐蚀膜和基体的界面上,有的分布在合金基体上.在Ni的基础上添加Cr并增加Cr含量均提高了合金的抗热腐蚀性能,但在Ni-10Cr的基础上增加质量分数5％Al却使抗热腐蚀性能下降.     

氩弧熔覆镍基自熔合金的工艺研究

采用氩弧熔覆工艺在Q235钢基体上获得了F102Fe镍基合金熔覆层.测试了涂层的硬度和耐腐蚀性，借助光学金相显微镜、扫描电子显微镜观察其显微组织，进而对熔覆工艺、合金组织及熔覆层性能之间的关系进行详细阐述.研究结果表明，采用氩弧熔覆工艺可以在Q235钢基表面上获得与基体结合良好、组织细密、具有较高硬度和耐蚀性的F102Fe合金熔覆层.在相同的情况下，增加电流强度或减少熔覆层的厚度，组织由共晶向亚共晶转变；随熔覆层的硬度、耐蚀性降低，塑性有所改善.     

碳钢Cr-Ti共渗及Al-Ti共渗层的组织和性能

为了提高碳钢构件的硬度、耐磨性和耐蚀性，对35钢及20钢实施Cr—Ti共渗及Al-Ti共渗，用X射线、EPMA、显微硬度及摩擦磨损实验等分析测试方法，研究了渗层的组织和性能．结果表明，35钢Cr—Ti共渗层外侧富Cr、内侧富Ti，在3．5％NaCl和10％H2SO4溶液中有良好的耐蚀性；渗层表面硬度HV0.2=1900，耐磨性比17Cr2Ni2Mo渗碳钢对比试样提高3倍．35钢Al—Ti共渗层外侧富Ti、内侧富Al，在10%H2SO4溶液中的耐蚀性较差；渗层表面硬度为HV0.2=400，但耐磨性仍比对比试样提高近一倍。     

40Cr钢表面改性处理及磨损性能研究

目的为了改善矫直辊合金钢表面的耐磨性，提高钢筋矫直辊的使用寿命．方法采用激光和等离子弧淬火表面硬化技术对合金钢40Cr进行表面处理。并将其与Q235配副在销盘式摩擦试验机上进行了摩擦磨损试验。通过干摩擦和切削液润滑的对比试验，进一步研究在润滑条件下的磨损机理．结果激光硬化处理的表面耐磨性最好；等离子弧淬火能够有效地改善材料表面硬度和耐磨性，采用水基切削液润滑能够大大提高合金钢表面耐磨性能．结论采用等离子弧淬火技术处理的合金钢表面的耐磨性能略差于经激光硬化处理的表面，在干摩擦条件下平均磨损率是激光处理的2倍，但是优于常规淬火的情况．可以采用等离子弧淬火技术和水基切削液润滑可以提高40Cr合金钢表面的耐磨性能。