资讯中心

数据共享

试验资源

信息资源

防护技术

Co对新型奥氏体不锈钢热腐蚀性能的影响

2016-11-15 13:52:43
作者:本网整理
来源:网络

为了更好地提高新型AFA不锈钢的抗热腐蚀性能,有必要研究合金元素Co对其抗热腐蚀性能的影响。

QQ截图20161115135207

 

    目前各国都在积极研究和开发超超临界耐热钢,2007年美国开发出一种可以自发形成Al2O3保护膜的奥氏体不锈钢(AFA耐热钢),其以Al2O3为保护层,能够承受650~900℃的高温,同时成本比Ni基高温合金低。随后,2010年国内成功地在传统奥氏体不锈钢NF709的基础成分上通过成分优化,开发出另外一种AFA不锈钢,该钢在800℃含水蒸汽的条件下能够生成连续致密的Al2O3保护层。


    发电和舰船工业中使用的燃气轮机在其高温工作过程中,含硫燃料燃烧和海洋含盐的环境会在其叶片上沉积硫酸盐,氧和其他腐蚀性气体同时作用从而导致叶片加速腐蚀,发生热腐蚀现象。为了使AFA耐热不锈钢能够更广泛应用,研究其热腐蚀性能和机理显得尤为必要,目前关于这方面的研究较少。新型AFA不锈钢与镍基K417高温合金、316L不锈钢相比,具有优良的抗硫酸钠熔盐热腐蚀性能。限制S元素在合金内的扩散有益于提高合金抗热腐蚀性能。在1273K条件下S在Co内的扩散系数只有S在Ni内的一半,说明Co对合金的抗热腐蚀性能是有益的。因此,为了更好地提高新型AFA不锈钢的抗热腐蚀性能,有必要研究合金元素Co对其抗热腐蚀性能的影响。


    某研究机构选用新型AFA不锈钢,其化学成分(质量分数,%)为Ni25.00,Cr18.00,Al3.00,Mo1.50,Nb1.50,Si0.15,C0.08,B0.01,P0.04,Hf0.15,Y0.01,Fe50.56。


    合金的熔炼采用非自耗型真空电弧炉,熔炼前将电弧炉抽真空至5×10-3Pa以下,充入高纯氩气,并先熔炼高纯钛锭以吸附残余的O。由于本合金中元素种类多,并且各元素的熔点、密度、热膨胀率等物理性能参数相差较大,在熔炼过程中需先熔炼预合金:1)将熔点较高的Mo、Nb、C、B以及一部分Ni、Fe放在一个坩埚中;2)熔点较低的Al、Si及Cr、Co、Fe-P及另一部分Ni、Fe放在另一个坩埚中,由于Al的沸点较低,熔炼时应防止过热以免Al的烧损。以上预合金各熔炼4次,之后合成一个合金熔炼10次。将合金熔炼好后铸造成型,经热处理、切割加工成试样后进行热腐蚀试验,结果表明:


    (1)在新型AFA不锈钢中添加Co元素,能在一定程度上改善其抗硫酸钠熔盐热腐蚀性能。


    (2)Co元素可以增加氧化膜中Cr的相对含量,促进合金生成连续的保护性氧化膜,同时可以增强氧化膜的黏附性和致密性,推迟氧化膜的破裂时间,延长热腐蚀孕育期。


    (3)Co元素也可以有效延缓S元素在AFA不锈钢中的扩散,降低热腐蚀过程中的硫化-氧化速度,从而提高合金的抗热腐蚀性能。

 

更多关于材料方面、材料腐蚀控制、材料科普等方面的国内外最新动态,我们网站会不断更新。希望大家一直关注中国腐蚀与防护网http://www.ecorr.org
 
 
 
责任编辑:刘洋

标签: Co, 新型奥氏体不锈钢, 热腐蚀, 性能, 影响

腐蚀与防护网官方微信

官方微信

新闻 天天有料
分享到: