HOT CORROSION OF THREE M_3Al-TYPE INTERMETALLICS AT 600℃

Na_2SO_4沉积物显著地加速Fe_3Al、Ni_3Al和Ti_3Al在600℃模拟燃气气氛中的腐蚀.腐蚀产物为M与Al的氧化物和硫化物的混合物.Fe_3Al和Ti_3Al的耐蚀性优于Ni_3Al因为Fe_3Al腐蚀产物中有一含高Al_2O_3的内层在Ti_3Al上则有由TiO_2和NbO_2组成的中间层而Ni_3Al的腐蚀产物的内层含有大量硫化镍有利于Ni的向外传输Na_2SO_4中添加NaCl对三种M_3Al的腐蚀过程无明显影响     

N_2-O_2-SO_2气氛中沉积盐引起Fe_3Al和FeAl的热腐蚀

研究表面分別有混合盐Na_2SO_4-NaCl,Na_2SO_4-V_2O_5和纯Na_2SO_4沉积并在模拟燃气气氛中Fe_3Al和FeAl于600℃的热腐蚀,在所有试验条件下两种合金均发生热腐蚀。随试验时间的延长、纯Na_2SO_4和Na_2SO_4-NaCI引起的腐蚀明显减缓,而Na_2SO_4-V_2O_5的腐蚀则加剧并长时持续。FeAl一般较之Fe_3AI耐蚀,只有在Na_2SO_4-NaCl情况下两者腐蚀性能相近。所有合金的腐蚀产物层总是由一高铁的外层和含铝与铁和少量硫的内层组成,后者的成分随     

NaCl盐对Ti_2AlNb合金表面渗镀Al层热腐蚀行为影响

为提高Ti_2AlNb合金的实际使用温度,采用加弧辉光等离子渗镀技术在合金表面制备渗镀Al层,研究渗镀Al层在750℃下涂盐Na_2SO_4和Na_2SO_4+25%NaCl的热腐蚀行为。同时利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)对腐蚀产物的形貌进行观察,并结合X射线衍射对相组成进行分析。结果表明:渗镀Al层组织均匀致密,与基体结合良好。涂层可分为明显的3个区域:最外层Al_2O_3薄膜、次表层纯Al沉积层和内层Al-Ti-Nb扩散层。扩散层主要包括Al_3Ti﹑Al_3Nb和AlNb_2等相。渗镀Al层试样在750℃的Na_2SO_4盐热腐蚀100 h后,仅增重约2 mg/cm~2,表现出良好的抗热腐蚀性能;而在Na_2SO_4+25%NaCl混合盐中,试样则先增重后逐渐减重,整个涂层出现明显开裂和剥落,其原因是Cl–的渗入使表面形成的Al_2O_3膜被破坏,进而加速消耗涂层中的Al。     

碱金属硫酸盐沉积引起的铁基合金在中温下的热腐蚀

研究工业纯铁、Fe-Cr和Fe-Al合金有表面Na_2SO_4或Na_2SO_4-K_2SO_4沉积物时在含SO_3的富氧气氛中于中等温度区间的热腐蚀行为。研究结果表明,铁基合金在实验条件下发生的热腐蚀是由液态Na_2SO_4—Fe_2(SO_4)_3或Na_2SO_4-K_2SO_4-Fe_2(SO_4)_3共晶所致,其腐蚀行为与温度、气体组成、合金元素含量、沉积物组成有关。腐蚀形貌的观察表明,铁基合金热腐蚀的发展伴随着疏松的Fe_2O_3层的增厚和紧靠合金表面相对致密的氧化层的快速成长。在合金/氧化物     

Ti_3Al及其渗铝涂层的热腐蚀性能

采用电化学方法并结合各种物相分析技术研究了Ti_3Al金属间化合物在熔融(Na,K)_2SO_4-NaCl中的热腐蚀行为及渗铝涂层对其耐蚀性能的影响。结果表明,Ti_3Al耐热腐蚀性能较差。形成了外层为TiO_2,中间层为富铝的TiO_2-Al_2O_3复合层,内层为富铌的Nb_2O_5-TiO_2-Al_2O_3层的三层结构。渗铝涂层能在合金表面形成Al_2O_3氧化膜而明显改善Ti_3Al的耐蚀性能。     

用离子束技术改善Ni3Al（0.1B）在H2SO4溶液中的耐蚀性能

用多次扫描循环极化法研究经离子束表面改性的Ni_3Al(0.1B)在H_2SO_4溶液中的腐蚀行为。电化学测试和表面形貌的观察结果表明,离子注入、离子束混合和离子束辅助沉积技术对减缓Ni_3Al(0.1B)在用氧气饱和的1N H_2SO_4溶液中的腐蚀和改善钝化性能很有效果。     

表面涂Na_2SO_4盐膜的改性Ti_3Al基合金在910和950℃空气中的热腐蚀行为（英文）

研究表面涂Na_2SO_4盐膜的改性Ti_3Al基合金在910和950℃空气中的热腐蚀行为,并分别采用XRD和SEM等测试技术分析腐蚀产物的物相组成,观察腐蚀产物表面及截面的形貌特征。原位热重分析结果表明合金遭受了严重的热腐蚀,腐蚀动力学曲线表现出两个阶段的特征,腐蚀产物膜由疏松多孔的TiO_2、Nb_2O_5和Al_2O_3混合氧化物组成。热腐蚀过程中合金表面形成了大量的瘤状产物,绘制了详细描述这些瘤状产物形成及发展过程的示意图。由于局部的酸性溶解过程,难熔金属氧化物对热腐蚀过程的发展具有决定性作用。     

Ni-Cr-Al-Ti-Ce合金热腐蚀研究

测定了 Ni-Cr 系,Ni-Cr-Al-Ti 系和 Ni-Cr-Al-Ti-Ce 系合金在900℃纯 Na_2SO_4和75%Na_2SO_4～25%NaCl 混合盐中的热腐蚀重量变化。结果表明 Ni-Cr 系合金在混合盐中的热腐蚀比在纯 Na_2SO_4中剧烈得多。Ni-Cr 系中加入 Ti 和 Al 可明显提高在混合盐中的热腐蚀抗力。合金中加入 Ce 对抗 Na_2SO_4的热腐蚀有明显作用,而对抗混合盐的热腐蚀作用不明显。     

Na_2SO_4-Fe_2(SO_4)_3、K_2SO_4-Na_2SO_4-Fe_2(SO_4)_3熔体的生成热力学

通过使Fe_2O_3-Na_2SO_4与不同分压的SO_3建立平衡,对低熔点Na_2SO_4-Fe_2(SO_4)_3二元熔融硫酸盐的形成进行热力学研究。实验确定了在熔融Na_2SO_4-Fe_2(SO_4)_3中平衡Fe_2(SO_4)_3的摩尔含量。用Temkin随机混合模型和规则溶液近似并加以适当修正,计算了反应Fe_2O_3 3SO_3=Fe_2(SO_4)_3(1,溶于液相Na_2SO_4)的自由焓变化ΔG°(T)=—116830 141.15T cal/mol(943～1003K) 用这一结果并借助于Na_2SO_4-Fe_2(SO_4)_3系相图估算了形成液相Na_2SO_4-Fe_2(SO_4)_3所需临界Pso_3,并用实验加以检验。由于缺少必要的热力学数据,形成液相K_2SO_4-Na_2SO_4-Fe_2(SO_4)_3的临界Pso_3值则是用实验确定的。     

α-Fe_2O_3、Fe_3O_4和Cr_2O_3在熔融Na_2SO_4中的溶解度

作者于1200K在1大气压氧和几个低氧压下测定了α-Fe_2O_3及Fe_3O_4及Cr_2O_3在熔融Na_2SO_4中的溶解度与Na_2SO_4熔盐碱度的关系,结果与热力学预示是一致的。在测量溶解度的基础上,确定了这几种金属氧化物在熔融Na_2SO_4中碱性和酸性溶解的溶质形式,计算了它们在该熔盐中的活度系数。金属氧化物溶解行为的研究将有助于了解热腐蚀的盐溶机理和电化学机理。     

表面有Na2SO4沉积时铁基合金的低温热腐蚀行为

研究了工业纯铁、Fe-Cr和Fe-Al合金表面有Na_2SO_4沉积时于O_2/SO_2/SO_3气氛中的低温热腐蚀行为。测定腐蚀动力学曲线,研究温度、气体组成及合金元素对腐蚀动力学的影响,并对腐蚀产物的形貌和组成进行观察与分析。结果表明,在工业纯铁、Fe-Cr和Fe-Al合金的低温热腐蚀过程中都发生金属表面致密氧化层的快速成长和疏松的Fe_2O_3在盐膜中的沉积,且前者对腐蚀的贡献居大。以实验结果为依据,初步提出了电化学机理模型,并用以阐述铁基合金低温热腐蚀过程。     

二元硫酸盐Na2SO4—K2SO4沉积引起的fe—Al合金的低温热腐蚀

研究了Fe-Al合金当其表面上有二元硫酸盐Na_2SO_4-K_2SO_4沉积时在O_2/SO_2/SO_3气氛中的低温热腐蚀动力学及其影响因素,并分析了腐蚀产物的形貌和结构。将获得的实验结果与一元硫酸盐Na_2SO_4(或K_2SO_4)沉积引起的Fe-Al合金的腐蚀行为加以比较,发现二元硫酸盐沉积导致更为严重的热腐蚀。此现象似应归诸于在一元硫酸盐沉积物中引入第二组分硫酸盐影响了混合盐系相平衡热力学,从而导致了更容易产生引发低温热腐蚀的低熔点硫酸盐共晶。     

重碳酸盐溶液中SO_4~(2-)和Cl~-对低碳钢活化/钝化腐蚀行为的影响

在除O_2的0.1 mol/L NaHCO_3,0.1 mol/L NaHCO_3+0.1 mol/L Na_2SO_4以及0.1 mol/L NaHCO_3+0.1 mol/L NaCl溶液中,用恒电位法在低碳钢电极表面制备腐蚀产物,并原位监测低碳钢的开路电位,用SEM观察腐蚀形貌,用XRD确定腐蚀产物的相组成.结果表明.在0.1 mol/L NaHCO_3溶液中,低碳钢的开路电位最终处于再钝化区间,其表面未观察到明显的腐蚀现象;在0.1 mol/L NaHCO_3+0.1 mol/L Na_2SO4溶液中,低碳钢的开路电位最终处于再活化区间,其表面发生均匀腐蚀;在0.1 mol/L NaHCO_3+0.1 mol/L NaCl溶液中,低碳钢的开路电位最终亦处于再活化区间,而其表面却发生局部腐蚀,XRD结果表明,低碳钢表面的腐蚀产物主要为Fe_3O_4和α-FeOOH.     

Fe3Al在1000℃1%SO2＋Ar中的灾难性腐蚀机制

研究了Fe_3Al在1％SO_2 Ar中1000℃时的腐蚀行为和机制。发现Fe_3Al在经过10～20min后发生失稳腐蚀。根据腐蚀层产物的结构及组成,从热力学和动力学角度对腐蚀机理进行了分析,表明在含硫混合气氛中形成的氧化膜中存在大量缺陷,基体/氧化膜界面严重贫铝,造成铁的硫化进而形成Fe-FeS共晶是发生灾难性腐蚀的主要原因。     

离子注入碳钢在NaCl—Na2SO4溶液中的腐蚀行为

用电化学测试技术研究经Cr,Mo和Al离子注入表面改性碳钢在NaCL-Na_2SO_4溶液中的腐蚀行为。结果表明,Cr和Mo离子复合注入改性表面在O.5molL~(-1)NaCl-0.5molL~(-1)Na_2SO_4溶液中对减缓腐蚀和改善钝化性能很有效果。Al离子注入使改性表面的耐蚀性变劣。     

硫铁矿制酸系统余热锅炉二级过热器管失效原因分析

分析了余热锅炉中二级过热器管(材质为12CrMoV)的失效原因,结果表明管子的腐蚀和超温可能与失效过程有关,但管子表面腐蚀是二级过热器管失效的主要原因。 利用X-射线衍射、金相、电子探针、红外、差热分析和化学分析等方法,研究了取自现场的腐蚀产物形貌、化学组份和结构。腐蚀产物主要是Fe_2O_3、Fe_2(SO_4)_3和铁的硫化物。因此腐蚀机制可能是Fe_2(SO_4)_3在高温下分解产生高分压的SO_3所引起的硫化和氧化。在分析结果的基础上,提出了解决这种问题的可能途径。     

镍基固溶体增韧Cr_(13)Ni_5Si_2合金在含Cl~-溶液中的腐蚀行为

采用极化曲线,Tafel阿和电化学限抗谱(EIS)技术,研究了镍基固溶体增韧Cr_(13)Ni_5Si_2金属硅化物合金在不同Cl~-浓度Na_2SO_4+NaCl溶液中的电化学腐蚀行为,并对其表面钝化膜进行了X射线光电子能谱(XPS)分析.结果表明:由于超高的Cr含量易于在表面形成以Cr_2O_3为主的稳定钝化膜以及组成相Cr_(13)Ni_5Si_2和Cr3Ni5Si2高的化学稳定性,合金在不同Cl~-浓度溶液中均具有良好的耐蚀性;合金的开路电位,破裂电位和腐蚀电流密度等几乎不随Cl~-浓度的增加而改变,即合金对Cl~-浓度不敏感,在中性含Cl~-介质中耐蚀性优异.     

超音速喷涂45CT涂层在KCl+K2SO4+Na2SO4熔融盐中的热腐蚀行为

目的研究超音速喷涂45CT涂层抗KCl+K_2SO_4+Na_2SO_4熔融盐腐蚀性能,了解45CT涂层在熔融盐中的防护及失效机制。方法将试样置于KCl+K_2SO_4+Na_2SO_4混合熔盐中,获得样品在熔盐中不同温度下的腐蚀动力学规律。采用XRD、SEM、EDS对高温腐蚀产物成分、结构、形貌进行分析。结果 45CT涂层在熔融盐中的主要腐蚀产物为Cr_2O_3、NaCrO_2。在600℃和650℃下,涂层能较好地保护基体,涂层上腐蚀产物层较薄;而在700℃下,涂层退化严重,涂层内有大量金属硫化物,基体中的Fe向涂层扩散。结论在高温条件下,涂层易发生硫化,导致涂层与氧化膜的弱结合。随着测试温度升高,涂层在KCl+K_2SO_4+Na_2SO_4熔融盐中的热腐蚀越严重,涂层失效加快。     

Na_2SO_4-MgSO_4-CaSO_4沉积引起的铁基合金的热腐蚀 Ⅱ.在O_2-0.1％(SO_2 SO_3)气氛中的腐蚀

在700～800℃的温度范围内,研究了工业纯铁和铁铬合金在有Na_2SO_4-MgSO_4-CaSO_4盐膜存在时在O_2-0.1.％(SO_2 SO_3)气氛中的腐蚀动力学和腐蚀产物的形貌。结果表明,三元硫酸盐加剧了纯铁和铁铬合金的腐蚀,这一加速作用远较在空气中的显著。以实验结果为依据,讨讨了腐蚀机理,认为加速作用是由硫化所致。     

O_3/SO_2复合大气环境中Q235B钢的腐蚀演化特性

采用干/湿交替的实验方法模拟大气腐蚀过程。运用X射线衍射、3D激光测量显微镜、电化学阻抗谱以及极化曲线等手段,研究了O_3/SO_2复合大气环境中Q235B钢的腐蚀演化特性。结果表明,O_3和SO_2的交互作用对Q235B钢的腐蚀有明显的抑制作用。腐蚀演化特性方面,当模拟环境中Na_2SO_3浓度为0.01 mol/L时,O_3/SO_2复合大气环境中Q235B钢的腐蚀速率呈先迅速增大而后缓慢减小的趋势;当模拟环境中Na_2SO_3浓度为0.05 mol/L时,O_3/SO_2复合大气环境中Q235B钢的腐蚀速率呈先缓慢增大后迅速下降的趋势;当模拟环境中Na_2SO_3浓度为0.10 mol/L时,O_3/SO_2复合大气环境中Q235B钢的腐蚀速率呈先增大而后缓慢减小的趋势。相比于不含O_3的大气环境,当模拟大气中SO_2含量较低时,O_3和SO_2的交互作用会促进具有保护性腐蚀产物中α-FeOOH生成;而当大气中SO_2含量较高时,O_3对腐蚀产物相组成影响不明显。