P92鋼稀土Ni-Al化合物復合涂層熱腐蝕性能的研究.pdf

1、P92鋼作為超超臨界火電機組用鋼，具有優(yōu)異的高溫力學性能和抗蠕變性能。在工況服役條件下，一方面，P92管道內(nèi)壁因介質(zhì)作用會受到不同程度的氧化。另一方面，其管道外部因燃料燃燒產(chǎn)生的硫酸鹽、鹵化物和其他混合鹽沉積造成熱腐蝕。熱腐蝕會導致金屬基體的不斷損耗，進而引發(fā)災難性的事故。在鋼的表面制備Ni-Al化合物復合涂層，是提高材料高溫抗氧化和熱腐蝕性的有效措施。
　　本文首先在P92鋼表面進行電鍍鎳，隨后利用粉末包埋法在鎳層上進行低溫熱滲

2、鋁，制備出含有稀土的Ni-Al化合物復合涂層。隨后對P92鋼稀土Ni-Al復合涂層進行不同溫度（600℃和650℃），不同腐蝕劑配比(Na2SO4：NaCl質(zhì)量比3:1和3:2），不同時間（總時間為504h）條件下的熱腐蝕。通過數(shù)碼相機對熱腐蝕試樣的宏觀形貌進行觀察，利用帶有能譜（EDS）的掃描電子顯微鏡（SEM）進行截面元素的分布分析，憑借X射線衍射（XRD）對腐蝕產(chǎn)物物相進行分析。結(jié)果表明：P92鋼Ni-Al化合物復合涂層的低溫熱腐

3、蝕層厚度隨熱腐蝕時間、熱腐蝕溫度和腐蝕劑中NaCl的含量增加而增加，且在腐蝕溫度為600℃（650℃）時，腐蝕時間為504h時，腐蝕劑Na2SO4：NaCl質(zhì)量比為3:2較配比為3:1腐蝕層厚度增加131μm（177μm），平均腐蝕速率增大15.87mg·d/dm2（4.28mg·d/dm2）。P92鋼Ni-Al化合物復合涂層在腐蝕溫度為600℃/650℃腐蝕時間為48h，腐蝕產(chǎn)物只有Al2O3；當腐蝕時間為276h時，腐蝕產(chǎn)物為Al2

4、O3、NiO、Ni3S2；當腐蝕時間為504h后的低溫熱腐蝕的腐蝕產(chǎn)物主要為NiO、Ni3S2、Fe2O3、Fe3O4及NiFe2O4，內(nèi)層有S-Cr的化合物（Cr2S3）生成，腐蝕產(chǎn)物較疏松呈黑褐色，且腐蝕產(chǎn)物以片層狀剝落。P92鋼Ni-Al化合物復合涂層的低溫熱腐蝕存在孕育期，在溫度為600℃、腐蝕劑配比為Na2SO4：NaCl質(zhì)量比為3:1（3:2）時，其低溫熱腐蝕孕育期約為340h（320h）；溫度為650℃、腐蝕劑配比為Na2