felt3gtal金属间化合物硫化腐蚀的研究

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1、●山东大学硕士学位论文摘要Fe-Al金属间化合物有望成为新一代高温结构材料，其在硫化腐蚀环境中的行为引人注目．研究Fe．Al金属间化合物高温硫化性的目的就是通过各种测试方法，分析和研究材料的微观结构变化，全面的认识硫化现象的本质，对材料发生硫化行为进行研究，确定Fc．Al金属间化合物高温硫化腐蚀的机理．实验使用S02+N2模拟真实硫化腐蚀环境．从实验中发现，Fe28A1硫化腐蚀的动力学曲线应该符合抛物线规律．在600℃～800℃范围内，Fe28AI在低硫压的硫化腐蚀环境中腐蚀增重较小，具有优良的抗硫化腐蚀能力；Fe28AI在1000℃时由于

2、氧化膜的增厚过大，在较短的时间内会产生孔洞和裂纹，而导致大量硫化物的形成，抗硫化腐蚀能力迅速下降．Fe28A1硫化腐蚀的速度明显要快于其氧化腐蚀的速度．Fe28Al在氧化腐蚀环境中则具有优良的抗腐蚀能力．温度和腐蚀气氛都对Fe2$AI的抗腐蚀能力有很大影响．通过与氧化腐蚀的对比并参照氧化腐蚀的机理，对Fe28A1在S024-N2的混合气氛下的硫化腐蚀机理做了初步的推断，在腐蚀初期，腐蚀的控制因素是界面反应速度。在腐蚀的初始阶段Fe3Al合金表面吸附气体分子，首先发生选择性氧化生成A1203表面膜。此时氧化膜非常薄，氧化膜比较致密，与基体的附

3、着力强，稳定性好，氧化膜塑性变形容易，所以膜中的应力较小，S通过氧化层的扩散速度较小，基体表面没有硫化物和氧化物的产生．硫化后期，腐蚀过程起主要作用的应为扩散过程。随着腐蚀时间的延长和温度的升高，氧化膜厚度增加，由于基体内存在浓度梯度而引起金属离子的迁移扩散，扩散过程起着越来越重要的作用，成为继续氧化的速度控制因素．随着硫化过程的增加，基体中Fc由于浓度梯度继续向外扩散与FeS形成共晶，又导致S和金属的扩散加快，并彻底破坏氧化膜，产生硫化膜，硫化膜PB比较高，所以硫化膜很容易破坏。沿晶界出现贯穿裂纹，使得S通过裂纹更容易侵入内部，加快内硫化

4、层的成长。随之发生灾难性腐蚀．关键词：Fe-AI，金属间化合物，硫化，腐蚀山东大学颟士学位论文AbstractFeAI—basedalloysaspromisingmaterialshavenumerousattractivepropertiesforhightemperatureapplications．ThesulfurationbehaviorcorrosioniSimportantintheapplications．TheaimOnstudiesOfFe．Alofsulfurationbehavioristoanalysisandi

5、nvestigatemicrostructuralbytestingmethods，understandtheessenceofsulfurationfully．ThesulfurationmechanismsofFe-Alintermetallicsarediscussedbyinvestigatingthesulfurationbehaviorofmaterials．TheresultsshowedthatthedynamiccurveofFe28A1sulfurationbehaviorsatisfiedparaboliclaw．In

6、thetemperatureof600"Cto800"C，Fe28AIhasgoodsulfuration—resistance；however，theoxidationfilmincreasetoomuchat1000"12，poreandcrackareformedinshorttime，resultinginsulfideformation，theabilityofsulfuration—resistancedecreased．Therateofsulfurationismorequicklythanthatofoxidation．F

7、e28A1hasgoodoxidationresistancepropertiesintheoxidationcorrosionconditions．TemperatureandcorrosionatmospherehaveeffectonthecorrosionresistanceofFe28A1．Comparedwithoxidationmechanism，thecorrosionmechanismofFe28AlinS02+N2mixtureWasanalyzed；therateofinterfacereaetioniSpromine

8、ntfactorintheinitialperiod．SimultaneouslyFe28AIalloysabsorbedgasmolecules，A1203filmisform