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镍-铬合金与O2-SO2-SO3反应机理

资源类别:文库,文档格式:PDF,文档页数:6,文件大小:1.9MB,团购合买
本文研究了Ni16Cr,Ni16Cr3AI、Ni16Cr3Ti及Ni16Cr2Nb等合金在700℃,常压下于O2-10%(SO2+SO3)环境条件下硫化-氧化行为.通过X-射线衍射及扫描电镜技术对腐蚀产物组成及形貌进行了观察。在含有SO3的情况下,Nil6Cr合金腐蚀速度较快,加入2%的Nb,对其抗腐蚀性能无太大影响,加入3%的Al或Ti时的腐蚀速度明显下降。主要腐蚀产物以初始合金表面为界分为内、外两层。外层是NiO和Ni3S2的混合物,内层包括所有合金元素的氧化物和硫化物。整个反应中包含Ni由合金基体向腐蚀产物的外层扩散,以及硫和氧在相反方向上的迁移。腐蚀产物层中传质分析表明,氧化物-硫化物混合产物层的组织形态,对控制整个传质过程起着主要作用。
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D0I:10.13374/i.issn1001-053x.1990.02.028 第12卷第2期 北京科技大学报 Vol,12 No.2 1990年3月 Journal of University of Science and Technology Beijing March 1990 镍-铬合金与02-S02-S03反应机理 郑晓光 朱日彰· 郭曼玖。 摘要:本文研究了Ni16Cr、NiI6Cr3Al、Ni16Cr3Ti及Ni16Cr2Nb等合金在 700°C,常压下于02-10%(S02+S03)环境条件下孩化-氧化行为。通过x-射线衍射及扫 描电镜技术对偏蚀产物组成及形貌进行了观察。在含有SO,的情况下,Ni16Cr合金篱蚀 速度较快,加入2%的Nb,对其抗腐镇性能无太大影响,加入3%的A1或Ti时的腐蚀速度 明显下降。主要腐蚀产物以初始合金表面为界分为内、外两层。外层是NiO和Ni,S2的 混合物,内层包括所有合金元素的氧化物和磯化物。整个反应中包含N由合金基体向腐 蚀产物的外层扩微,以及晓和氧在相反方向上的迁移。腐蚀产物层中传质分析表明,何化物 藏化物混合产物层的组织形态,对控制整个传质过程起着主要作用。 关健词:腐蚀,NiCr合金,反应机理,氧-硫化物体系 Reaction Mechanism of Fe-Cr Alloy with O2-SO2-SO3 Reaction' 中 Zheng Xiaogoung Zhu Rizhang Guo Manjiu ABSTRACT:Sulfidation-oxidation behaviors of Ni16Cr,Ni16Cr3Ti,Ni16Cr 2Nb alloys have been studied at 700C in 02-10%(SO2+SO3).Corrosion products are observed and examined with X-ray diffraction and SEM.Under experimental condition,containing SOs corrosion rate of Nil6Cr alloy is rapider. Nb has little effect on degradation of alloy.When alloy containes Al or Ti, the oxidation rate of these alloys is slower.Products of corrosion consist of two layers:external layer (NiO+NisS2)mixture and internal layer sulfids and oxides containing all test alloying elements. KEY WORDS:corrosion,Ni-Cr alloy,reaction mechanism,oxygen-sulfide system 1989-06-12收稿 ·本课题为国家自然科学装金委支持项目 ··表面与腐攸工程系(Dcpt,of Surface Sci.and Corro,Eag.) ···北京钢铁研究.总院(Central Iron and Steel Re5 carch Institute,.Beijing) 148

舫” 卷第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 户羚 报 , 一 镍 一 铬合金与 一 一 反应机理 ’ 郑晓光 朱 日彰” 郭曼玖 ’ 摘 要 本文研究 、 、 及 等 合 金 在 。 。 。 , 常 压 下于 一 环境条件下 硫化 一 氧化行 为 通 过 一 射线 衍射及 扫 描电镜技术对启蚀产物组 成及形貌进行 了观 察 。 在含有 的情况下 , 合 金 腐 蚀 速度较快 , 加人 片的 , 对其抗房蚀性能无 太 大影响 , 加 人 的 或 时 的 房 蚀 速 度 明显下 降 。 主要腐蚀产物 以 初始合金表面为界分 为内 、 外两层 。 外层 是 和 宜 的 混 合 物 , 内 层 包括 所有合金元素的氧化 物和 硫化物 。 整个反 应 中包含 由合 全墓 体向腐 蚀产物的外层 扩散 , 以 及 硫和 氧 在相 反方向上的迁 移 。 腐蚀产物 层中传 质分 析表 明 , 氧化 物 硫化物 混合产物层的组 织形 态 , 对 控制整个传质过程起 着主要作 用 。 关彼饲 腐 蚀 , 卜 合 金 , 反 应机 理 , 缄 一 硫化 物 体系 一 一 一 呼 。 夕 夕。 。 ” 夕 之 夕二 称 。 ’ 二 一 , , 一 · 丫 一 丫 。 , 乍 卜 , 丫 、 。 引 , 一 犷 , ,一 , 丫 只。 一 、 川曰 一 一 收稿 本 课题 为国家 自然科学基金 委 支持项 目 表 面 与腐蚀 工程系 厂 … 北京 钢铁研 究 总院 己 , ‘ 月尸 DOI :10.13374/j .issn1001-053x.1990.02.028

由于iCr合金优良的高温力学性能及抗高温氧化性能,作为结构材料常用于一些高温 环境中。然而大多数工业高温环境中都含有多种有成分,它们对高温合金起着加速氧化的 作用,影响其使用寿命。 镍及简单镍基合金在含硫气氛中的腐蚀行为,是一个引起普遍重视的问题(1-8)。硫在 大多数工业高温环境,特别是矿物燃料燃气中是一种常见的有害元素。与铁基及钴基合金相 比,镍合金更容易遭受由硫引起的加速腐蚀破坏。为了能够对硫加速镍基合金腐蚀的机制有 所了解,有必要研究一些简单体系的腐蚀行为,找出有关的影响因素。 在过去工作中曾对金属镍在700°C,S02-O2-SO3环境条件下的腐蚀行为作过探讨, 本文将对Ni16Cr以及加入第三组元,如A1、Ti、Nb后,对这种合金腐蚀行为的影响进行研 究。 1实验材料及实验方法 实验材料为Ni16Cr,及几种三元合金。试样加工成1.2cm×0.2cm的圆片。试验前磨 到600水砂纸后,用丙酮清洗。 腐蚀反应在封闭的石英装置中进行。试样通过石英丝与天平相接,随时称量试样的腐蚀 增重,通过分别控制SO2和O2的流量来调整反应气体的成分。混合好的S02-O2气体进人 石英装置内,清洗约3h后,再将试样放入高温反应区。该装置中有盛有催化剂的石英坩埚, 当需要S02-02-S03之间达到化学平衡时,可将坩锅置于炉内。SO2-02混合气体先流过坩 埚,经里面的催化剂作用后,再流向试样。 通过X-射线衍射及扫描电镜技术对腐蚀产物的组成及形貌进行了观测,并对某些产物 相的成分做了分析。 2实验结果 80 2.1腐蚀动力学 -2NB 图1所示为Ni16Cr(G表示)以及加入第 60 3组元后,Ni16Cr合金的腐蚀增重的动力学 规律。实验条件是700°C,10%S02-02(常 压)。实验中使用了催化剂。为了便于比较,图 G-3Ti- 中还给出了金属镍在同样条件下的腐蚀增重情 G-3A1 况。由图1所示结果可见,加入16%的铬,显著 20 提高了金属镍的抗腐蚀性能;合金中加人2% 的铌,对提高Ni16Ct的抗腐蚀性能无明显的 效果;加人3%的铝或钛时,降低了这种合金 5 ,10152025 的腐蚀速度,且加人铝的效果比钛更好一些。 t/h 这些材料的动力学曲线难以用单一的直线或抛 图1魔蚀增重曲线 (700C、10%S02-02,片压) 物线规律来描述。 Fig.l△w~curve 149

由于 一 合金 优 良的 高温 力学性能及 抗 高温氧化性能 , 作为结 构材料常用 于 一些 高温 、 环 境 中 。 然而大多数工业高温环 境 中都含有多种有害成 分 , 它们对高温 合金起 着加 速氧化 的 作 用 , 影响其使用 寿命 。 镍及 简单镍基合金在含硫 气氛 中的腐蚀行为 , 是一个引起 普 遍重视的问题 〔 ’ 一 吕 ’ 。 硫在 大 多数工业高温环 境 , 特别是矿物燃料燃气中是一种 常见的有害元素 。 与铁 基及钻基合金相 比 , 镍合金 更容 易遭受 由硫引起 的加 速腐蚀破坏 。 为了 能够对硫 加速镍基合金 腐蚀的机制有 所了解 , 有必要研究一些 简单体系的腐蚀行为 , 找 出有关的影响因素 。 在过去工作 中曾对金属 镍在 , 一 一 环 境 条 件 下的腐蚀 行为作过探讨 , 本文 将对 以及 加入 第三组 元 , 如 、 、 后 , 对这 种合金 腐蚀行为 的影响进行研 究 。 气 实验材料及 实验方法 实验材料为 , 及 几 种三元 合金 。 试样加工成 必 的 圆片 。 试验前磨 到 君水砂纸后 , 用 丙酮 清洗 。 腐蚀反应在封 闭的石英装置 中进 行 。 试样通过石英丝 与天平相接 , 随时称量试样的腐蚀 增重 , 通过分别控制 和 , 的流 量来调整 反应气体 的成 分 。 混 合好的 一 气 体 进人 石英装置 内 , 清洗约 后 , 再将试 样放人 高温 反应区 。 该装 置 中有盛 有催 化剂 的石英琳祸 , 当需要 一 一 之 间达到 化学平衡时 , 可将琳 锅置于 炉 内 。 一 混 合 气体先流过柑 垠 , 经 里面的催 化剂作 用后 , 再流 向试样 。 通过 一 射 线 衍射及 扫描电镜技术对腐蚀产物的组成及 形貌进行了观侧 , 并对某些产物 相的成分做了 分析 。 实 验 结 果 勺卜‘﹃ 二︵食飞之︸切﹄ 腐蚀动 力学 图 所示为 表示 以及加入第 组元后 , 合 金 的腐蚀增重的动力 学 规律 。 实验条件 是 “ , 。 一 常 压 。 实验 中使用 了催 化剂 。 为 了便于 比较 , 图 中还给 出了金属镍在同样条件下的腐蚀增重情 况 。 由图 所示结果可 见 ,加入 的铬 , 显著 提高了金 属镍 的抗腐蚀性能 合金 中加人 的 捉 , 对提 高 过 的抗腐蚀性能 无 明显 的 效 果 加 人 的铝或钦时 , 降低了这种合金 的腐蚀速度 , 且加人铝的效 果 比钦更好一些 。 这些材料 的动力学 曲线 难以 用单一的直线或抛 物线规律 来描述 。 ‘ … 返 哆 、 一 … … 一 夕丫多夕 … 一 多 厂容 户 · 子 之 扩, 由 图 腐蚀增重 曲线 、 一 , 代于压 △” 一

为了考察气相中SO组份对加速腐蚀的作用,在不加催化剂的条件下,将Ni16C在同样 环境条件下暴露145h后,增重只有6,5mg/cm2,其腐蚀速度远远小于加催化剂时的情况。 2.2腐蚀产物的形貌 X-射线衍射分析表明,Ni16Cr及其它几种三元合金在700°C,02-10%(S02+S0g)环 境条件下腐蚀后的主要产物是NO和N13S2,及少量铬的碗化物和氧化物,没有探测到A1、 Ti、Nb等元素单组元化合物的存在。在腐蚀产物的分布和形貌上,几种合金有着许多相似 之处,但又不同于纯镍时的情形。 (1)N16Cr合金图2所示是反应不同时间后,Ni16Cr合金腐蚀产物的表面形貌。由 图可见,反应一开始,合金表面就长起许多瘤状突起物。由于生长速度的差异,试样表面出 现坑洼。随着反应时间的延长,凸起物不断长大,相互交叠,同时又有新的凸起长出。这个 过程不断继续下去,导致腐蚀产物的积聚。凸起物主要含有NiO和NigS2,能谱分析表明并不 含C。在凸起物的生长与交叠过程中,在尚无完全交叠的区域,仍可观察到比较平滑的合金 的初始表面。分析表明,有C2O3层形成,它对基体合金仍起有效的保护作用。 (a)15ming (b)30ming (c)2h: (d)6h 图2Ni16Cr合金衡蚀产物形貌 Fig.2 Product morphologics of Ni16Cr alloy 大量腐蚀产物形成后,以初始合金表面为界将其分成两层:外层是带有大量宏观空洞的 产物层,以NiO和Ni3S2为主(图8),内层较外层致密,主要包含Ni、Cr的氧化物和碗化 物。合金基体表面无明显的内硫化现象。 150

为了考察气相 中 。 组份对 加速腐蚀 的作 用 , 在不加催 化剂的条件下 , 将 在同择 环境条件下暴露 后 , 增重只有 。 ’ , 其腐蚀速度远远小于加催化剂时的情况 。 腐蚀产 物的形貌 一 射线 衍射分析表明 , 及其它 种三元合金在 “ , 一 环 境条件下腐蚀后的主要产物是 和 , 及 少量铬的硫化物和氧化物 , 没有探测到 、 、 等元素单组元化合物 的存在 。 在腐蚀产物 的分布和形貌上 , 几种合金有着许多 相 似 之处 , 但 又不 同于 纯镍时的情形 。 合 金 图 所示是反应不 同时 间后 , 合金腐蚀产物的表面形 貌 。 由 图可见 , 反应一开始 , 合金表面就长起许多瘤状突起物 。 由于生长速度的差异 , 试样表面出 现坑洼 。 随着反应时 间的延长 , 凸起物 不断长大 , 相互 交叠 , 同时又有新的凸起长 出 。 这个 尸 过程不断继续下去 , 导致腐蚀产物 的积聚 。 凸起物 主要含有 和 ,能谱分析表明并不 含 。 在 凸起物的生长与交叠过程 中 , 在 尚无 完全交叠的区域 , 仍 可观 察到 比较平滑的合金 的初始表面 。 分析表明 , 有 。 层形成 , 它对 基体合金仍 起有效 的保 护作用 。 , , , 图 合金腐蚀产物形貌 大量腐蚀产物形成后 , 以初始合金表面为界将其分成两层 外层是带有大量宏观 空洞的 产物层 , 以 和 为主 图 , 内层较外层致密 , 主要包含 、 的氧化物和硫化 物 。 合金基体表面无明显 的 内硫化现象

20 20 (a) (b) 图3反应24h后,Ni16Cr合金腐蚀产物的断面形貌 Fig.3 Product morphologies of Nil6Cr alloy after reaction 24h (2)N116C3AI合金图4表示了这种合金在不同反应时间后表面腐蚀产物的形貌。在 反应最初阶段,合金表面已长出大量以NiO和NigS,为主的凸起物(图4-a)。在这些凸起物 之间较平坦的区域是合金的初始表面。能谱分析表明,这些区域含有较高的C,说明C2Og层 的存在。随着反应时间加长,孤立的凸起物逐渐长大,并相互重叠,直至覆盖整个合金表面 (图4~b),并不断有新的凸起物长出。 (a)15min (b)2h 图4Ni16Cr3A1合金腐蚀产物形貌 Fig.4 Product morphologies of Ni16Cr3AI alloy b 图5反应24h后Ni16Cr3A1合金腐蚀产物断面形貌 Fig.5 Product morphologics of Nil8Cr3Al alloy after reaction 24h 151

反应 五后 , 合金腐蚀产物的断 面形貌 。 图 合 金 图 表示了这种合金在 不 同反应时间后表面腐蚀 产物的形貌 。 在 反应最 初阶段 , 合金 表面已长 出大量以 和 为主的 凸起物 图 一 。 在这些 凸起物 之间较平坦 的区域是合金 的初始表面 。 能 谱分析表明 , 这些 区域含有较高的 , 说明 层 的存在 。 随着反应时间加长 , 孤立的 凸起物逐 渐长大 , 并相互 重叠 , 直至覆盖整个合金表面 图 一 , 并不断有新的凸起物长 出 。 图 合金腐蚀 产物形貌 ‘ 图 反应 后 合金腐蚀产物断面形貌 , 。 么 ‘ 吸

同Ni16Cr合金相似,Ni16C3A1合金生成的腐蚀产物层可分成内外两层(图5)。外层 是带有宏观空洞,产物以NO和Ni,S2为主;内层的产物主要是Ni、C和AI的硫化物及氧化 物,其外观较外层也相对致密。合金基体表面无明显的内硫化。 (3)Ni16Cr3Ti和Ni16C2Nb合金这两种合金表面腐蚀形貌与前者相似,其凸起物均 为以NiO和NigS2为主。凸起物之间较平坦的区城是含Cr较高的初始表面,分析表明,C,O, 层继续起保护作用。 这两种合金腐蚀产物也可分成内外两层(图6)。外层带有宏观空洞的NiO十Ni,S2, 内层为相应的合金元素的硫化物和氧化物。基体无明显的内硫化。 10 20228 (a)Ni16Cr3Ti合金 (b)Ni16Cr2Nb合金 图6反应24h后腐蚀产物断面形貌 Fig.6 Product morphologics after reaction 24h y 3讨 论 在SO2-O2-S03环境下,Ni16Cr合金遭受严重的加速腐蚀破坏。加入3%A1、3%Ti和 2%Nb后,合金的腐蚀速度有所减缓,但加速腐蚀的特性并无根本改变。几种合金有下列共 同特征:主要腐蚀产物是一层由初始合金表面向外生长的NiO十N,S2层,其顶部由一些不 断长大并相互交叠的凸起物组成,初始合金表面下部含有硫化物。 这些特征表明,在Ni16Cr合金中加入第三组元Al,Ti,Nb并未能有效地阻止如Ni16Cr 合金中存在的Ni和S的逆向迁移(3,),从而形成NiO十NiaS2相层。其反应为: 7Ni+2SO2→NiaS2+4NiO (1) 9Ni+2SO3→Ni3S2+6NiO (2) 如文献〔9门指出的,反应(2)的可能性更大。实验中也发现,在S02-O2环境下,经催 化作用后与试样接触比不经催化作用时要快得多。Ni,S,相的存在为N提供了有效的扩散途 径,是加快增重速度的直接原因〔3)。 在腐蚀产物的形貌上,Ni16Cr及其它3种三元合金与纯金属镍之间有不相同的地方。 纯镍的腐蚀产物外层在宏观空洞层与初始金属表面之间存在一个比较致密的NO十Ni,S2 层r),而N1-C合金,除硫化物外,还发现有金属氧化物。引起这种差别的原因,显然是 152

同 合金相似 , 合金生 成的腐蚀产物层可 分成内外两层 图 。 外层 尸 是带有宏观空洞 , 产物 以 和 为主 内层 的产物 主要是 、 和 的硫化物及氧化 物 , 其 外观较 外层也相对致密 。 合 金基体表面无明显 的内硫 化 。 毛 和 『 合 金 这 两种合金 表面 腐蚀形 貌 与前 者相 似 , 其 凸起物均 为以 和 为主 。 凸起物之 间较平坦的区域是含 较高的初始表面 , 分析表明 , 层继续起保护作用 。 这 两种 合金腐蚀产物也可 分成内外两层 图 。 外层带有宏 观 空洞 的 主 , 内层为相应的合金 元素的硫 化物和氧化物 。 基 体无 明显 的内硫 化 。 尸 合金 图 合金 反应 后腐蚀 产物断 面形貌 讨 论 在 一 一 。 环 境下 , 合金遭受严重 的加速腐蚀破坏 。 加入 、 和 后 , 合金 的腐蚀速度有所 减缓 , 但加速腐蚀的特性并无根本改 变 。 几种合金有下 列共 同特征 主要 腐蚀产物是一层 由初始合金表面 向外生长的 层 , 其顶部 由一些 不 断长大并相互 交叠的凸起物组成 , 初始合金表面下部含有硫化物 。 这些 特征表明 , 在 合 金 中加人第三组 元 , , 并未能 有效地阻止 如 合金 中存在 的 和 的逆 向迁移 〔 “ ’ 。 ’ , 从而形成 相 层 。 其反应为 一 如文献 〔 〕指 出的 , 反应 的可能性更大 。 实验中也发 现 , 在 一 环 境下 , 经催 化作用后与试样接触比不经催 化作用时要 快得多 。 相 的存在为 提供了有效的扩散 途 径 , 是加快增重速度 的直接原 因〔 ” 〕 。 在腐蚀产物的形貌上 , 及其它 种三 元 合金与纯金属镍之 间有不相同的地 方 。 纯镍的腐蚀产物 外层在宏观空洞层与初始金属表面之间存在一个 比 较 致 密 的 层 〔 ’ 〕 , 而 一 合金 , 除硫化物 外 , 还发 现有金属氧化物 。 弓起这种差别的原 因 , 显 然是

加入铬及其它几种合金元素后造成的。 加入16%的铬后,Ni-C合金在氧化环境中很容易在表面形成一层Cr2O,保护膜。由于 Cr203有较高的化学稳定性,当它在O2-10%(SO2+S0,),700°C环境中时,很快就在合金 表面形成一个C「2Og层。实验中也观察到了这个富铬氧化物层的存在,只是由于硫的存在, 以及NiO、Ni,S2相的形成与快速长大,这层富铬氧化物设能得到很快的发展,未起到保护 作用。由反应初期腐蚀产物表面形貌可以看到,富铬的氧化物层对NO+Ni3S2混合物相的 生长仍有一定的阻碍作用(图2)。 由于这种阻碍作用,使得NO十NiaS2混合物首先选择某些薄弱区形核长大(如不完整 的Cr2O,层或微缺陷区),并且一旦形成迅速向各方向发展,使局部区域的NiO十Ni,S2呈 凸起物,相互交叠,并在没有生成的区域留下空洞。产物中空洞的存在使气相很容易通过并 与基体的合金元素反应生成相应的硫化物和氧化物。 在外层NO十Ni,S2混合物与基体之间存在中间层,它是由镍及其它合金元素的氧化物 和硫化物组成。基体中的镍必须通过中间层才能与气相进一步反应。纯镍下,中间层是单一 的N-S相;合金时,中间层是合金元素的氧化物和疏化物。不同组成的中间层改变了基体中 镍的扩散方式,出现不同的动力学规律。 添加元素对合金腐蚀动力学的影响主要表现在合金元素对中间层组成与结构的影响。这 将在另文讨论。 4结 论 Ni-16Cr合金于常压700°C,O2-10%(S02十S03)环境下被加速腐蚀。加入2%的铌, 对合金腐蚀速度无显著影响;加入3%的铝或钛时,腐蚀速度有较明显的下降。反应初期合 金表面有一层富铬的氧化物形成,但不能很好地起到保护作用,很短时间内合金表面即被腐 蚀产物覆盖。几种合金的腐蚀形貌都很相似,腐蚀产物层以初始合金表面为界分成两部分: 以NiO十NaS2为主的外层和包括所有合金元素在内的硫化物与氧化物混合体的内层。整个 腐蚀过程中Ni、S及O在逆向迁移,Ni:O2相的存在促进了传质过程,气相中SO3对加速合 金腐蚀起着重要作用。 参考文献 1 Alcock C B,Hocking M G,Zador S.Corrosion Science,1969;9:11 2 Vasantasree V,Hocking M G.Corrosion Science,1976;16:261 3 Huthra K L,Worrell W L.Metall Trans,1979;9A:1055 4 Kofstad P,Ahesson G.Oxid Met,1979;12:503 5 Giggings C S,Pettit F S.Oxid Met,1980;14:363 6 Andersen A,Kofstad P.Corrosion Science,1984;24:731 7 Haflan B,Kofstad P.Oxid Met,1986;25:217 8 Gesmundo F,Asmundis C de,Nanni P.Oxid Met,1983;20:217 153

、 加入铬及其它 几种合金元素后造 成的 。 加入 的铬后 , 一 合金在氧化环境中很容易在表面形成一层 保护 膜 。 由于 。 有较 高的化学稳定性 , 当 它在 一 , “ 环境中时 , 很快就在合 金 表面形 成一个 层 。 实验 中也观 察到 了这个富铬氧化物层 的存在 , 只是 由于硫 的存在 , 以及 、 。 相 的形成与快速长大 , 这层富铬氧化物 没能得 到很快的发 展 , 未起到保护 作用 。 由反应初期腐蚀产物 表面形貌 可以 看到 , 富铬 的氧化物层对 十 混合物相的 生 长仍有一定的阻碍 作用 图 。 由于这种阻碍 作用 , 使得 。 混合物首先选择某些 薄弱 区 形 核长大 如不完整 的 层或微 缺陷 区 , 并且一旦形成迅速 向各方 向发展 , 使 局部 区域 的 呈 凸起物 , 相互 交叠 , 并在没 有生成的区域 留下空 洞 。 产物 中空 洞的存在使气相很容易通过并 与基体的合金元素反应生成相应的硫化物和氧化物 。 在外层 。 混 合物与基体之 间存在 中间层 , 它是 由镍及其它合金元素的氧化物 和硫化物组成 。 基 体 中的镍必须通过 中间层才能 与气相进一步 反应 。 纯镍下 , 中间层是单一 的 一 相 合 金时 , 中间层是合金元素的氧化物和硫化物 。 不同组 成的中间层改变了基体中 镍的扩散 方式 , 出现 不同的动力学规律 。 添加元素对合金腐蚀动力学 的影响主要 表现 在合金元素对 中间层组成与结构的影响 。 这 将在 另文 讨论 。 结 论 一 合金于 常压 , 一 环境下 被加速腐蚀 。 加人 的泥 , 对 合 金腐蚀 速度无显 著影响 加 人 的铝或钦时 , 腐蚀 速度有较 明显 的下降 。 反应初期合 金表 面有一层富铬的氧 化物形 成 , 但不能很好地 起到 保 护作用 , 很短时间内合金表面即被腐 蚀产物覆盖 。 几种合 金 的腐蚀形貌都很相似 , 腐蚀产物层以初始合 金表面为界分成两部 分 以 。 。 为 主的 外层和 包括所有 合金 元素在 内的硫 化物与氧 化物混 合 体的内层 。 整个 腐蚀 过程 中 、 及 在逆 向迁 移 , 相 的存在促进了 传质过程 , 气相 中 。 对加速合 金腐蚀起着重要 作 用 。 参 考 文 献 , , 。 , , · ” , , , , , , , , 。 , , 。 劣 叮 , , , 。 ,

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