超临界二氧化碳环境中低合金钢T24耐腐蚀性能研究

• 作者: 王硕 车鹏程 程义 谢敏 梁奎 刘光奎
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: T24 超临界二氧化碳 碳化腐蚀 腐蚀机理
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 腐蚀与防护|Corrosion and Protection
• 页码范围: 79-85
• 页数: 7页
• 分类号: TG172
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2022.01.008

摘要

目的 获得低合金钢T24在550、600℃,25 MPa超临界二氧化碳环境中的抗腐蚀性能,为超临界二氧化碳环境中的锅炉选材提供基础数据.方法 使用静态反应釜开展T24在超临界二氧化碳环境中的腐蚀实验.利用精度为0.01 mg电子天平对实验前后的试样进行称量,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、辉光放电发射光谱仪(GD-OES),对T24的氧化膜表面形貌、横截面形貌、物相以及氧化膜中元素成分分布进行表征.结果 根据腐蚀增重曲线可知,550℃和600℃所对应的时间指数分别为0.45和0.43,表明腐蚀过程受到离子扩散控制.氧化膜表面主要由颗粒状氧化物组成,随着温度和时间的增大,这些颗粒状氧化物的尺寸逐渐增大,并且600℃环境下氧化膜表面形成裂纹.氧化膜为典型的双层结构,外层主要为Fe3O4,内层主要由Fe-Cr尖晶石组成.氧化膜外表面、Fe-Cr氧化膜内以及内层/基体之间存在元素C的富集.随着环境温度以及时间的增加,内层与基体之间的碳化层厚度逐渐增大.结论 温度的增加会加快T24的腐蚀速率以及碳化物层的厚度,大大降低其抗腐蚀性能,并使氧化膜易产生开裂或脱落.