CoCrFeNiTi_(0.5)高熵合金在熔融Na_2SO_4-25%NaCl中的腐蚀行为

研究Co Cr Fe Ni Ti0.5高熵合金在熔融Na2SO4-25%Na Cl(质量分数)中的腐蚀行为,应用TGA获得其在650和750℃空气中的腐蚀动力学曲线;采用XRD、SEM(EDS)和EPMA对腐蚀产物的截面形貌及元素分布进行分析。结果表明:喷涂Na2SO4-25%Na Cl的Co Cr Fe Ni Ti0.5高熵合金在650和750℃时的腐蚀动力学曲线相似,呈"指数"增长规律;腐蚀截面由含较多Ti O2、部分Cr2O3以及微量尖晶石结构氧化物构成的氧化层与含孔隙且贫Cr和Ti、富Fe、Ni和Co的腐蚀影响区两部分构成;延长腐蚀时间或提高腐蚀温度后,氧化层破裂,与基体的结合程度显著下降,发生严重剥离甚至脱落。分析认为:Co Cr Fe Ni Ti0.5高熵合金在Na2SO4-25%Na Cl中的高温腐蚀归因于氧化、硫化以及氯化的综合作用。     

Super304H抗碱金属硫酸盐的腐蚀行为

采用XRD,SEM和EMPA等分析方法研究了表面喷涂碱金属硫酸盐的Super304H在750℃空气中的耐高温腐蚀特性。结果表明:Super304H在腐蚀初期发生高温氧化,动力学曲线遵循抛物线规律,表面生成相对致密且具有保护性作用的铁/铬氧化膜;延长腐蚀时间,生成挥发性腐蚀产物Na4(CrO4)(SO4);氧化膜增厚,变得疏松多孔,近基体表面处细小孔隙萌生,并聚集长大成微裂纹、微孔洞,基体内部发生内硫化。分析认为:低熔点共晶体Na2O·Na2SO4的形成以及Cr2O3在硫酸盐中的碱性熔融促进了腐蚀加速与持续。     

预涂覆碱金属硫酸盐的HR3C在含SO_2气氛中的热腐蚀行为

为了探讨HR3C耐SO_2腐蚀机制,应用XRD,SEM(EDS)和EMPA等分析方法对预涂覆碱金属硫酸盐的HR3C在不同温度与含量SO_2气氛中腐蚀行为进行研究。结果表明:腐蚀动力学曲线呈现“抛物线”趋势;腐蚀产物主要由(Fe,Cr)氧化物、少量尖晶石结构的复杂氧化物以及(Fe,Ni)硫化物组成;SO_2浓度的提高导致氧化膜明显增厚,劣化氧化膜与基体的结合;此外,腐蚀影响区的孔隙率增加,且在氧化物-腐蚀影响区界面处生成硫化物带。分析认为HR3C在SO_2气氛中的腐蚀是由合金元素的氧化与硫化所致;而且,金属氧化物的硫酸盐化与三元共晶复合盐的形成以及合金元素Fe在熔盐中的溶解也对HR3C合金腐蚀产生作用。     

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。     

预涂覆Na_2SO_4-25%NaCl盐膜的HR3C钢的高温腐蚀行为

应用X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)、能谱仪(Energy dispersive spectrometer,EDS)和电子探针显微分析(Electron probe X-ray micro-analyser,EMPA)等分析方法研究预涂覆Na_2SO_4-25%NaCl盐膜的HR3C在650℃、750℃的高温腐蚀行为。结果表明:HR3C在650℃和750℃的腐蚀动力学曲线呈"抛物线"趋势递增;腐蚀产物由表向里依次是结构疏松的Fe_2O_3与相对致密的Cr_2O_3的氧化层、尖晶石结构的复杂氧化物以及由少量Fe/Ni硫化物和孔隙组成的腐蚀影响区;提高腐蚀温度或延长腐蚀时间,氧化膜明显增厚,与基体结合程度变差甚至剥离,腐蚀影响区孔隙密度增大,深度增加。分析认为:预涂覆Na_2SO_4-25%NaCl盐膜的HR3C的高温腐蚀是氧化、硫化与氯化共同作用的结果。腐蚀初期发生高温氧化,合金表面形成具有保护性作用的氧化层;氯化反应促进了混合盐膜的熔融与挥发性物质的形成,破坏了氧化层的致密性,加速了腐蚀反应的发生;硫化作用促使合金发生内硫化。     

涂覆Na_2SO_4-25%NaCl盐膜的Super304H的热腐蚀行为

应用增重分析法研究涂有Na_2SO_4-25%NaCl盐膜的Super304H在650,750℃空气中的腐蚀动力学曲线,采用XRD,SEM(EDS)和EPMA对腐蚀产物、腐蚀截面形貌和元素分布进行分析。结果表明:涂覆Na_2SO_4-25%NaCl盐膜的合金在650,750℃的腐蚀动力学曲线均呈"抛物线"趋势;合金表面形成了含CuFe_2O_4的富Fe氧化物(外层)与富Cr_2O_3(内层)组成的双层氧化膜以及含有孔隙的贫Cr、富Ni的腐蚀影响区;提高腐蚀温度或延长腐蚀时间均可以导致氧化膜与基体分离甚至剥落,腐蚀影响区孔隙密度增大,裂纹向基体延伸。分析认为:腐蚀初期合金发生选择性氧化,形成多层氧化膜;复合盐的熔融破坏氧化膜的完整性,加速氧化、氯化以及硫化的交互作用,导致内硫化和内氧化。