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Q345GJE钢板

作者: 来源: 日期:2019-8-26 9:28:41 人气:0

Q345GJE钢板

镍基合金具有良好的组织稳定性,耐氧化和耐腐蚀性能,可用于制备舰船及舰载飞机的燃气轮机热端部件,燃气轮机工作的温度高达600~1200℃。在海洋环境中飞溅的海水和空气中存在大量的盐分,其中NaCl含量较高,镍基合金在使用过程中,NaCl与燃油或空气中的硫、碳、钾和钠等杂质相遇,热端部件表面会沉积Na2SO4等沉积物,这些沉积物在发动机工作期间往往呈熔融状态,故发动机热端部件在服役期间可遭受高温氧化和热腐蚀破坏。即使热端部件表面温度低于硫酸盐熔点,镍基合金仍可发生热腐蚀行为。在实际使用过程中,虽然可在镍基合金表面施加高温防护涂层,但镍基合金的耐腐蚀性能仍是其重要的考指标之一。因此,有必要考察镍基合金的热腐蚀性能。镍基合金的热腐蚀性能与合金成分、腐蚀温度、腐蚀时间和腐蚀方式等因素有关,尤其合金成分是影响镍基合金热腐蚀机制及腐蚀特征的重要因素。

研究人员设计了一种镍基合金并考察其抗硫酸盐热腐蚀能力,并分析温度对热腐蚀机理的影响,为镍基合金开发提供理论依据。

将成分(质量分数,%)为:Cr8.75,Co9.75,Mo1.8,W10.25,Ti2.15,Al5.13,其余为Ni的镍基合金利用线切割技术,切割成10mm×10mm×3mm的片状样品,并将切割的所有样品经1000号水磨砂纸机械研磨,然后用丙酮经超声波清洗,并干燥备用。

用自制喷淋设备在预热的样品表面喷涂饱和75%Na2SO4+25%K2SO4混合硫酸盐水溶液,加热至200℃左右,在样品表面形成3~4mg/cm2的混合盐膜。将涂覆盐膜的样品置于预烧至恒重的瓷舟中,分别在850℃和950℃进行热腐蚀试验,腐蚀期间不更换新盐。热腐蚀试验在自制的高温炉中进行(控温精度为±1℃),腐蚀一段时间后,缓慢的将盛有样品的瓷舟从加热炉中取出,防止盐膜腐蚀期间形成的腐蚀产物脱落外溢。

采用增重法进行热腐蚀动力学曲线测定。之后,采用SEM对样品进行横断面的微观形貌观察,并对不同形态析出相进行SEM/EDS微区成分分析,为防止腐蚀后试样在截面磨制过程中表面腐蚀产物受损剥落,将试样表面进行镀镍处理。

(1)在混合盐膜热腐蚀期间,合金发生了氧化、硫化现象,且在合金内部形成了内氧化物区域和内硫化物区域,腐蚀层的厚度随温度提高而增厚,内硫化层随温度提高而加深;

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(2)合金表面腐蚀产物层可分为3层,外氧化层以Al2O3、Cr2O3和Cr2O4相为主,中间层为Al2O3相,内层为CrS和Ti2S硫化物层。

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