80Ni20Cr-Inconel625涂層的制備及在模擬垃圾焚燒爐煙氣側(cè)的腐蝕行為研究.pdf

1、垃圾焚燒發(fā)電綜合優(yōu)勢明顯，逐漸取代堆肥、填埋成為處理垃圾的技術(shù)首選，但垃圾焚燒過程會產(chǎn)生復雜煙氣及熔融鹽，惡劣的服役環(huán)境對鍋爐產(chǎn)生嚴重的高溫氧化及熱腐蝕，因此鍋爐的防護已成為垃圾焚燒產(chǎn)業(yè)發(fā)展亟待解決的問題。
　　本文采用優(yōu)化的超音速火焰噴涂技術(shù)在20＃碳鋼表面制備了以 NiAl和NiCrAlY打底80Ni20Cr含量分別為10 wt.％、20 wt.%、30 wt.%和40 wt.%的80Ni20Cr/Inconel625合金涂層

2、，測試了涂層的結(jié)合強度、硬度、孔隙率、耐鹽霧以及在600與700℃模擬環(huán)境中抗高溫氧化等相關(guān)性能。以增重法得到了各涂層試樣的腐蝕動力學曲線，采用XRD、SEM(EDS)等方法研究了涂層以及腐蝕產(chǎn)物的物相、微觀形貌、成分分布，探討了高溫腐蝕機理。
　　涂層的組織性能及結(jié)構(gòu)分析結(jié)果表明：超音速噴涂80Ni20Cr/Inconel625合金涂層主要物相為Cr2Ni3、CrNi3，隨著80Ni20Cr含量的增加，涂層中CrNi3相含量逐漸

3、增多，涂層表面沉積物顆粒細致均勻，存在少量氧化物。采用優(yōu)化的超音速熱噴涂方法制備的80Ni20Cr/Inconel625合金涂層致密，以NiAl和NiCrAlY打底的80Ni20Cr/Inconel625合金涂層樣品孔隙率分別為0.52%和0.68%，涂層與基材的平均結(jié)合強度達56.06MPa和49.69MPa，涂層硬度 HRB平均值分別為90.80和90.28，涂層平均厚度為342.5μm和340μm。
　　中性鹽霧實驗結(jié)果表明

4、：超音速噴涂80Ni20Cr/Inconel625合金涂層抗鹽霧性能良好，經(jīng)鹽霧1000h試驗，NiAl打底的A3和NiCrAlY打底的B1~B4涂層試樣邊界生成較多鐵銹，其它樣品未見明顯腐蝕。所有涂層試樣經(jīng)鹽霧1000 h后均未出現(xiàn)涂層脫落現(xiàn)象，可以通過1000h中性鹽霧試驗。涂層的孔隙率對涂層耐鹽霧腐蝕性能有較大影響，孔隙率越低，耐鹽霧腐蝕性能越好，NiAl比NiCrAlY作打底層制備的涂層耐鹽霧性能好。
　　超音速涂層在模擬

5、25%NaCl+75%Na2SO4/0.15%SO2環(huán)境中的高溫腐蝕行為研究表明：所有涂層樣品600℃時腐蝕200 h過程中有腐蝕產(chǎn)物剝落；表面腐蝕產(chǎn)物相均為 NiO和少量 NiCr2O4；所有樣品的腐蝕產(chǎn)物均分層，外層多孔，富Ni和O，內(nèi)層相對較致密，含Ni、Cr、O和少量S；腐蝕過程中NiCrAlY打底樣品易于在涂層/基材界面處出現(xiàn)集體的氧化物帶。700℃腐蝕時，腐蝕后表面腐蝕產(chǎn)物相除了 NiO和 NiCr2O4，還探測到少量 Cr