高Al高熵合金激光熔覆涂层在650℃下KCl+25% Na2SO4熔盐中的腐蚀行为研究
编号:290
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更新:2025-04-18 09:04:30 浏览:9次
口头报告
摘要
生物质能源作为重要的低碳、可再生资源,在实现能源结构转型中具有重要作用。然而生物质燃料含有较多碱金属和氯等腐蚀性成分,燃烧后会导致严重的高温腐蚀问题。利用高速激光熔覆表面强化技术在受热面管壁表面制备耐蚀涂层,可以有效提高受热面高温耐蚀性,为提高生物质锅炉蒸汽参数提供基础。高熵合金中具有较高的Al、Cr等保护性元素,可以形成Al2O3、Cr2O3氧化层阻碍腐蚀性元素的侵入。而在高Cl环境中Al2O3膜的稳定性优于Cr2O3,Al元素则更更为关键。因此本工作通过高速激光熔覆技术制备了宽Al成分范围(16.36 at.% — 26.02 at.%)的高熵合金涂层,并对其显微组织演变及其在650℃下KCl-25 wt.% Na2SO4高Cl熔盐环境中的热腐蚀性能进行了研究。
结果显示,随着Al含量的增加,涂层显微组织由以FCC枝晶为主的FCC/BCC双相组织到等轴BCC的单相组织。涂层抗热腐蚀性能随Al含量增加先上升后下降,当Al含量低于21.54 at.%时,涂层腐蚀增重与时间呈线性关系,内腐蚀区域明显;当Al含量达到26.02 at.%时,涂层腐蚀增重与时间呈抛物线关系,且其腐蚀增重明显小于现商用Inconel 625合金。对腐蚀后截面进行观察发现,Cl、S元素沿FCC/BCC界面相涂层内部快速扩散是导致涂层时效的主要原因。当Al含量为26.02 at.%时,涂层组织由单相BCC组织,且能够在650℃下具有良好的热稳定性,大大减少了腐蚀性元素向内侵入的路径,使得涂层具有良好的抗高温腐蚀性能
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