Vol.15 No.4 齐慧滨等：Fe-25Cr合金在H2一HS混合气氛中的高温硫化腐蚀 ·417· 层。外层是晶粒粗大的柱状晶，且晶粒之间间隙较大。这与表面观察结果一致。内层较外 层薄，晶粒较小，均匀。不同硫分压(101、103P)下Fe-25Cr合金硫化物的断面形貌 具有相同的结构（图5）。 5K0X16010918%0 J PMRIS 15K6824g1191I080UP判R1S 图4Ps2=10'Pa(a)和103Pa(b)的断面形貌(800℃、120min) Fig.4 The cross-section of Fe-25Cr alloy (Ps:=10'Pa(a):10Pa(b)) 为了确定各种元素在硫化物中的分 布，用电子探针对硫化物断面进行了分 析。图6是图3a中样品的断面形貌。 本实验中不同条件下硫化物层的X一 射线衍射结果基本相同（图未列人）。腐蚀 产物外层的表面层为Fe1-xS,表层以下是 (FeCr)1-xS,两式中的x相同，在0.22~ 0.24之间。内层产物是(CrFe)S.相。 图5图3断面的SE1图 Fig.5 SEI of cross-section in fig.3a 3 讨论 动力学实验结果表明，FC-25Cr合金在H2一HzS环境中，当温度为700~900℃、硫 分压是10~10P时遭受了严重的硫化腐蚀，硫化速度很快。反应初期的孕育期表明， 在抛物线规律开始之前反应动力学部分地受气体/产物和产物/合金界面反应所控制。抛 物线规律是硫化反应受Fe、Cr向外迁移控制的结果。一般认为，FeCr合金在硫分压高 于FeS分解压时，Fe、Cr向外迁移与S结合生成硫化物。Narita和Mrowec均认为内 层硫化物的形成是部分S向内扩散与金属反应形成的。vo .l 5 N .o 4 齐慧滨等 : F e一25 C r 合金在 H Z一 H Z S 混合气氛 中的高温硫化腐蚀 . 41 7 . 层 。 外层是晶粒粗大的柱 状晶 , 且晶粒之 间间隙较大 。 这与表面观察结果一致 。 内层较外 层薄 , 晶粒较小 , 均匀 。 不 同硫分压 l( 0 一 气 10 一 3P a) 下 eF 一 25 c r 合金硫化物的 断面形貌 具有相 同的结构 (图 5 ) 。 图 4 sP Z = 1-0 1 P a( a) 和 l r P a伍)的断面形貌(80 0 ℃ 、 120 m in ) iF g . 4 hT e e or s s珊ict o n o f 凡一2 5 C r a一r o y (内 2 一 10 一 , P a ( a ) ; 一0 一 3 P a ( b )) 为 了 确 定各 种 元 素 在 硫化 物 中的 分 布 , 用 电 子 探 针对硫 化物 断面 进 行 了 分 析 。 图 6 是 图 3 a 中样品 的断面 形 貌 。 本 实验 中不 同条件下 硫化物层 的 X 一 射线衍射结果基本相 同 (图未列 人) 。 腐蚀 产物外层 的 表面层为 F el 一 s, 表层 以下是 ( F e C )r l一 S , 两 式 中的 x 相 同 , 在 0 、 2 一 0 .2 4 之间 。 内层产物是(C r F e) xS 相 。 图 5 图 3 断面的 S E I 图 iF g . S S E I o f e r o s s均e e it on i n 6 g . 3 a 3 讨 论 动 力 学实验结果表明 , F e 一25 C r 合金 在 H Z一 H Z S 环境 中 , 当温度 为 7 0 一 9 0 ℃ 、 硫 分压是 1-0 `一 1丁 3P a 时遭受了严重 的硫化腐蚀 ,硫化速度很快 。 反应初期的孕育期表明 , 在抛物线规律开始之前反应动 力学部分地受气体 / 产物 和产物 / 合金 界面反 应所控制 。 抛 物线规律是硫化反应受 F e 、 C r 向外迁 移控制的结果 。 一 般认为 , F e 一 C r 合金在硫分压高 于 F es 分解压 时 , F e 、 c r 向外迁 移与 s 结合生 成硫化物 。 N ar iat 41[ 和 M or w e 5[] 均认为内 层硫化物的形成是部分 S 向内扩散与金属反 应形 成的