FeCrAl多孔材料的制備及抗硫化腐蝕性能研究.pdf

1、FeCrAl合金有望成為新一代高溫結(jié)構(gòu)材料和過(guò)濾材料，其在硫化腐蝕環(huán)境中的行為引人注目。實(shí)驗(yàn)使用粉末冶金的工藝制備出了FeCrAl多孔材料，對(duì)材料的力學(xué)性能，孔隙性能、抗腐蝕性能做了一系列的研究。研究FeCrAl合金高溫硫化性的目的就是通過(guò)各種測(cè)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(shí)硫化現(xiàn)象的本質(zhì)，對(duì)材料發(fā)生硫化行為進(jìn)行研究，以確定FeCrAl合金多孔材料的高溫硫化腐蝕機(jī)理。
　　實(shí)驗(yàn)使用3％H2S+97％N2模擬硫化腐

2、蝕環(huán)境，在300℃～600℃范圍內(nèi)研究了FeCrAl合金多孔材料未預(yù)氧化樣和預(yù)氧化試樣的抗硫化腐蝕性能。在硫化實(shí)驗(yàn)之前，對(duì)材料在氬氣、空氣氣氛下做了預(yù)氧化處理，通過(guò)對(duì)氧化膜的形貌和成分分析研究，證明在非透過(guò)性預(yù)氧化處理工藝下，在空氣氣氛下得到的氧化膜最為理想。實(shí)驗(yàn)證明對(duì)材料的預(yù)氧化處理大大提高了材料的抗硫化腐蝕能力，可以使材料的硫化增重降低2～3個(gè)數(shù)量級(jí)。參照氧化腐蝕的機(jī)理，對(duì)FeCrAl合金在H2S+N2氣氛下的腐蝕機(jī)理做了初步推斷并

3、提出FeCrAl合金的硫化模型。在硫化初期或者較低溫度下，合金表面吸附氣體分子生成較為致密的Al2O3和Al2S3膜，且與基體的附著能力好，材料表現(xiàn)出了較好的抗硫化腐蝕性能。但硫化物缺陷較多，且金屬離子在硫化物中擴(kuò)散速率較大，隨著硫化溫度的升高、時(shí)間的延長(zhǎng)和Al元素的消耗，擴(kuò)散過(guò)程起著越來(lái)越重要的作用，成為繼續(xù)硫化腐蝕的速度控制因素。S通過(guò)裂紋或缺陷入侵到材料內(nèi)部，此時(shí)基體中Fe元素也開(kāi)始表面富集并向外擴(kuò)散，生成的FeS會(huì)徹底破壞氧化膜