一种新型Ni-Fe-Cr基合金在模拟锅炉烟气中的腐蚀行为研究

刘武^1,2，黄锦阳¹，鲁金涛¹，赵麦群²，李浩^1,3，朱传志^1,2，袁勇¹

1. 西安热工研究院有限公司国家能源清洁高效火力发电技术研发中心2. 西安理工大学材料科学与工程学院3. 陕西科技大学机电工程学院

摘 要：应用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪等分析方法研究一种新型Ni-Fe-Cr基高温合金在700℃/750℃煤灰/烟气中的腐蚀行为。结果表明:750℃的腐蚀速率明显高于700℃,其腐蚀层的厚度由700℃的3μm增加到20μm。腐蚀1 000h后,SEM观察到Ni-Fe-Cr高温合金在700℃下表面有少量"瘤状"凸起产物,XRD结合EDS表明其腐蚀产物由表向里依次是结构疏松的NiO、Fe₂O₃和Fe3O4,内层为相对致密的Cr₂O₃、Al₂O₃和TiO2,基体和腐蚀层界面靠近基体一侧是多孔的硫化物。提高腐蚀温度到750℃表面出现更多凸起,并且出现了破裂。Cr₂O₃保护性氧化膜局部开裂或者剥落而形成"瘤状"凸起产物。氧化膜生长过程中的内应力以及温度降低产生的热应力共同作用,导致氧化膜开裂甚至与基体剥离。温度升高同样加剧熔融盐破坏氧化膜从而加快腐蚀进程。

关键词：Ni-Fe-Cr合金;高温腐蚀;硫化;氧化;煤灰/烟气;