Fe-,3-Al金屬間化合物硫化腐蝕的研究.pdf

1、Fe-Al金屬間化合物有望成為新一代高溫結(jié)構(gòu)材料，其在硫化腐蝕環(huán)境中的行為引人注目。研究Fe-Al金屬間化合物高溫硫化性的目的就是通過各種測試方法，分析和研究材料的微觀結(jié)構(gòu)變化，全面的認(rèn)識硫化現(xiàn)象的本質(zhì)，對材料發(fā)生硫化行為進(jìn)行研究，確定Fe-Al金屬間化合物高溫硫化腐蝕的機(jī)理。實驗使用SO2+N2模擬真實硫化腐蝕環(huán)境。 從實驗中發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e28Al硫化腐蝕的動力學(xué)曲線應(yīng)該符合拋物線規(guī)律。在600℃～800℃范圍內(nèi)，F(xiàn)e28Al在低

2、硫壓的硫化腐蝕環(huán)境中腐蝕增重較小，具有優(yōu)良的抗硫化腐蝕能力；Fe28Al在1000℃時由于氧化膜的增厚過大，在較短的時間內(nèi)會產(chǎn)生孔洞和裂紋，而導(dǎo)致大量硫化物的形成，抗硫化腐蝕能力迅速下降。Fe28Al硫化腐蝕的速度明顯要快于其氧化腐蝕的速度。Fe28Al在氧化腐蝕環(huán)境中則具有優(yōu)良的抗腐蝕能力。溫度和腐蝕氣氛都對Fe28Al的抗腐蝕能力有很大影響。 通過與氧化腐蝕的對比并參照氧化腐蝕的機(jī)理，對Fe28Al在SO2+N2的混合氣氛下

3、的硫化腐蝕機(jī)理做了初步的推斷，在腐蝕初期，腐蝕的控制因素是界面反應(yīng)速度。在腐蝕的初始階段Fe3Al合金表面吸附氣體分子，首先發(fā)生選擇性氧化生成Al2O3表面膜。此時氧化膜非常薄，氧化膜比較致密，與基體的附著力強(qiáng)，穩(wěn)定性好，氧化膜塑性變形容易，所以膜中的應(yīng)力較小，S通過氧化層的擴(kuò)散速度較小，基體表面沒有硫化物和氧化物的產(chǎn)生。硫化后期，腐蝕過程起主要作用的應(yīng)為擴(kuò)散過程。隨著腐蝕時間的延長和溫度的升高，氧化膜厚度增加，由于基體內(nèi)存在濃度梯度而