硫氯含量对TC4渗铝涂层高温腐蚀性能的影响

摘要

针对垃圾焚烧炉受热面的高温腐蚀,分析了硫/氯协同作用对涂层高温腐蚀性能的影响,以期为未来涂层服役性能的提升提供理论指导,促进垃圾焚烧发电的发展。在实验室模拟气氛(体积分数95%)+O_(2)(体积分数5%)条件下,对涂有Na_(2)SO_(4)盐、NaCl盐及NaCl+Na_(2)SO_(4)混合盐的TC4渗铝样品进行600℃的高温腐蚀实验,并利用扫描电镜(SEM)、能量色散光谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)等手段对试样进行了分析。结果表明:当喷涂Na_(2)SO_(4)溶液时,涂层表面发生微弱的腐蚀;当喷涂NaCl+Na_(2)SO_(4)(质量分数比1:2)混合盐溶液时,在涂层表面生成了多层结构的腐蚀氧化层;当喷涂NaCl溶液时,涂层表面发生了严重的腐蚀,腐蚀产物主要是富含Al、Ti的氧化物和氯化物。在腐蚀过程中,氯化钠在高温下形成Cl^(-1),其穿透初期形成的氧化膜,随后生成的金属氯化物在高温下汽化,向外扩散到达表面氧分压较高的区域时又被氧化为金属氧化物,此过程连续循环,使表面的多层氧化膜不断被腐蚀,随着Cl^(-1)浓度的增加样品的腐蚀更加严重,但S和Cl的协同作用可以降低涂层的腐蚀速率。