幾種熱噴涂涂層在模擬煙氣-煤灰環(huán)境中的腐蝕行為研究.pdf

1、分類號(hào)：TG172.82 學(xué)校代碼：10406 學(xué)號(hào)： 150108050206 南昌航空大學(xué) 南昌航空大學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 （學(xué)術(shù)學(xué)位研究生） 幾種熱噴涂涂層在模擬煙氣 幾種熱噴涂涂層在模擬煙氣/煤灰環(huán)境 煤灰環(huán)境中的腐蝕行為研究 中的腐蝕行為研究 碩士研究生 ： 洪嘉 導(dǎo) 師 ： 劉光明 申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別： 碩士 學(xué)科、專業(yè) ： 材

2、料學(xué) 所在單位 ： 材料科學(xué)與工程學(xué)院 答辯日期 ： 2018 年 6 月 授予學(xué)位單位： 南昌航空大學(xué) 南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文 摘要 I 摘要 摘要 本文采用超音速火焰噴涂在三種基材（T12、T91、Super304H）上分別制備三種涂層（45CT、NiCr/Cr3C2 和 NiCrAlY） ，研究這些樣品在 650℃和 750℃含0.15%SO2 氣氛濃度下的腐蝕行為并探討其腐蝕機(jī)理。采用超音速火焰噴涂方法制備

3、的三種涂層涂層致密，孔隙率在 0.76-0.92%之間，涂層與基體結(jié)合優(yōu)良。以增重法和涂層減薄法得到各涂層試樣的腐蝕動(dòng)力學(xué)曲線和涂層厚度變化柱形圖。采用掃描電鏡（SEM） 、X 射線衍射（XRD）和能譜分析（EDS）等方法分析了腐蝕產(chǎn)物的形貌、物相、元素組成分布。探討了材料成分，溫度，氣氛和腐蝕介質(zhì)對(duì)腐蝕的影響。 三種基材（T12、T91、Super304H）在模擬煙氣環(huán)境中的腐蝕結(jié)果表明：腐蝕產(chǎn)物主要為鉻和鐵的氧化物。 隨基材中 Cr

4、 含量增加， 材料的耐蝕性增強(qiáng)。 T12不含 Cr 元素， 腐蝕產(chǎn)物主要為 Fe2O3。 T91 （Cr 8.5wt%） 的腐蝕產(chǎn)物主要為 Fe2O3、NiFe2O4。 Super304H 含鉻量最高 （Cr 18wt%） ， 腐蝕產(chǎn)物主要為 NiCr2O4 和 Fe2O3。三種基材的耐蝕性能力從強(qiáng)到弱依次為 Super304H、T91、T12。樣品在膜/基材界面生成了氧化物和硫化物層，易導(dǎo)致涂層與基體界面弱結(jié)合，加速材料腐蝕。三種涂層

5、（45CT、NiCr/Cr3C2 和 NiCrAlY）在模擬煙氣環(huán)境中的腐蝕結(jié)果表明：說明隨著 Cr 含量的提高，材料的耐蝕性增強(qiáng)。三種涂層的耐蝕性能力從強(qiáng)到弱依次為 45CT、NiCrAlY、NiCr/Cr3C2。從腐蝕層厚度看，45CT 涂層樣品表面腐蝕產(chǎn)物層最薄，然后是 NiCrAlY 和 NiCr/Cr3C2。45CT 涂層表面腐蝕產(chǎn)物主要為 Cr2O3、 NiCr2O4、 FeCr2O4。 而 NiCr/Cr3C2 涂層表面產(chǎn)

6、物主要為 NiO、 NiCr2O4和 Fe2O3。NiCrAlY 涂層表面產(chǎn)物主要為 NiCr2O4、Fe2O3。不同涂層樣品腐蝕后表面均有不同程度的孔洞和腐蝕產(chǎn)物剝落，腐蝕產(chǎn)物一般出現(xiàn)分層，外層富 Fe、Cr 和 O，內(nèi)層富 Ni 和 O。T91 鋼在覆蓋涂層后可見基體中有晶間腐蝕傾向，未覆蓋涂層的 T91 鋼由于腐蝕速度較快，無晶間腐蝕傾向。而 Super304H 在沒有涂層覆蓋時(shí)可見晶間腐蝕形貌。三種涂層樣品在涂層/基體界面處都生