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中国腐蚀与防护学报    DOI: 10.11902/1005.4537.2025.254
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Ni-Cr-Mo合金熔覆层在KCl-K2SO4混合盐中的高温腐蚀行为研究
孔耀,黄奕欣,周木兰,曾光,宁华清,申越,刘宗德
华北电力大学
Study on High-temperature Corrosion Behavior of Ni-Cr-Mo Cladding Layer in KCl-K2SO4 Mixed Salt
引用本文:

孔耀 黄奕欣 周木兰 曾光 宁华清 申越 刘宗德. Ni-Cr-Mo合金熔覆层在KCl-K2SO4混合盐中的高温腐蚀行为研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 10.11902/1005.4537.2025.254.

全文: PDF(1663 KB)  
摘要: 对Ni-Cr-Mo合金熔覆层和TP347H不锈钢在600℃模拟燃煤锅炉掺烧生物质沉积盐(KCl-K2SO4)条件下进行了168 h的腐蚀实验,得到了其腐蚀动力学曲线,结合扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)和X射线衍射仪(XRD)对腐蚀产物的微观形貌、物相组成及成分进行了分析。结果表明:Ni-Cr-Mo合金熔覆层相较于不锈钢展现出更优异的耐腐蚀性能。腐蚀行为主要表现为氧化腐蚀、活化氧化腐蚀以及碱性熔融机制。随着混合盐中K2SO4含量的增加,熔覆层腐蚀程度加剧。熔覆层表面形成了致密的保护性氧化层,主要由Cr2O3和NiO组成,有效阻碍了腐蚀介质的渗透。然而,活化氧化腐蚀过程使表面氧化层出现孔洞和开裂,促进了腐蚀介质向内扩散,加剧内部硫化反应。
关键词 Ni-Cr-Mo合金熔覆层燃煤锅炉掺烧生物质高温腐蚀    
Abstract:The corrosion experiment was conducted on the Ni-Cr-Mo cladding layer and TP347H stainless steel under simulated conditions of biomass deposition salt (KCl-K2SO4) co-firing in a coal-fired boiler at 600 ℃ for 168 h. The corrosion kinetics curves were obtained, and the microstructure, phase composition, and composition of the corrosion products were analyzed using scanning electron microscopy energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS) and X-ray diffraction (XRD). The results indicate that the Ni-Cr-Mo cladding layer exhibits superior corrosion resistance compared to stainless steel. The corrosion behavior mainly manifests as oxidative corrosion, activated oxidative corrosion, and alkaline melting mechanism. With the increase of K2SO4 content in the mixed salt, the corrosion degree of the cladding layer intensifies. The surface of the cladding layer forms a dense protective oxide layer, mainly composed of Cr2O3 and NiO, which effectively hinders the penetration of corrosive media. However, the activation oxidation corrosion process causes pores and cracks in the surface oxide layer, promoting the inward diffusion of the corrosive medium and intensifying the internal sulfurization reaction.
Key wordsNi-Cr-Mo cladding layer    Coal-fired boiler mixed with biomass    High-temperature corrosion behavior
收稿日期: 2025-08-07     
ZTFLH:  TG178  
[1] 李琰琰, 李帅, 董超, 李冬强, 鲍泽斌, 朱圣龙. 大气等离子热障涂层体系在900 ℃含水蒸气和NaCl环境下的腐蚀行为[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2025, 45(5): 1233-1243.
[2] 沈晨, 黄锦阳, 张醒兴, 胡新元, 朱明, 鲁金涛. 金属材料的高温碳化腐蚀与防护研究现状[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2025, 45(3): 589-601.
[3] 占阜元, 刘宣义, 黄世福, 刘帅岐, 徐媛媛, 潘喜桂, 何华林, 刘光明. SA210C钢在涂覆不同质量比混合盐膜下的高温腐蚀行为[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2024, 44(6): 1656-1662.
[4] 李建呈, 赵京, 谢新, 王金龙, 陈明辉, 王福会. 钛合金表面磷酸盐涂层的制备及在高温盐-水蒸气环境中的腐蚀行为研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2024, 44(1): 159-166.
[5] 曲卫卫, 陈泽浩, 裴延玲, 李树索, 王福会. CMAS熔体在不同热障涂层用材料表面的铺展和腐蚀行为[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2023, 43(6): 1407-1412.
[6] 郭涛, 黄峰, 胡骞, 刘静. 9Ni钢铸坯在900~1250 ℃空气中的高温氧化行为[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2023, 43(4): 882-889.
[7] 柳志浩, 刘光明, 何思凡, 董猛, 李玉, 李富天, 祝婷. F22母材与焊缝在模拟沿海空气中的高温腐蚀行为研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2023, 43(3): 594-600.
[8] 王碧辉, 肖博, 潘佩媛, 刘聚, 张乃强. 固体氧化物燃料电池金属连接体腐蚀研究进展[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2023, 43(1): 6-12.
[9] 官宇, 刘光明, 张民强, 刘欢欢, 柳志浩, 龚兵兵. Sanicro 25钢在高硫煤灰/模拟烟气中的高温腐蚀行为研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2022, 42(4): 681-686.
[10] 陈土春, 向军淮, 江龙发, 熊剑, 白凌云, 徐勋虎, 徐鑫成. Q235钢在氧化性含Cl气氛中的高温腐蚀行为[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2021, 41(4): 560-564.
[11] 谢冬柏, 洪昊, 王文, 彭晓, 多树旺. 模拟燃烧环境介质和温度对不锈钢表面氧化物形态的影响研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2020, 40(4): 358-366.
[12] 梁书源, 姜翠玉. 电厂燃油锅炉腐蚀机理及防腐添加剂研究进展[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2018, 38(2): 105-116.
[13] 马双忱, 焦坤灵, 张立男, 孙尧, 吴文龙, 张小霓. 高温气相条件下硫酸氢铵与硫酸铵对20#碳钢的腐蚀行为研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2017, 37(6): 605-612.
[14] 张明明,辛丽,丁学勇,耿树江,朱圣龙,王福会. 600 ℃/NaCl-H2O-O2协同环境中Ti/TiAlN多层涂层的耐蚀行为[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2017, 37(1): 29-35.
[15] 李琰,鲁金涛,杨珍,朱明,谷月峰. 烟气S含量对700 ℃超超临界锅炉候选合金腐蚀行为影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2016, 36(5): 505-512.