3、Cr25Ni20Si2合金表面复合搪瓷涂层的制备及高温性能研究
日期：25-05-28 时间：04:02 来源： 进口杀菌搪瓷钢板
3、Cr25Ni20Si2合金表面复合搪瓷涂层的制备及高温性能研究
1.1.3高温热腐蚀
在Na₂SO₄的熔点温度以上(884℃)发生的热腐蚀被称为高温热腐蚀或I型热腐蚀。特征是金属表面覆盖一层液态盐膜。热腐蚀的现象和作用机制已经得到了广泛的研究，Stringer and Rapp
给予了全面的描述。认为Na₂SO₄是热腐蚀中最常见的腐蚀因子，在实际工业环境中如燃烧含硫、钠的低质燃料会产生Na₂SO₄,另外在海洋环镜中含S的燃料燃烧后也会发生下列反应：
2NaCl+H₂O+SO₂+(1/2)O₂→Na₂SO₄+2HCl (1-1)
2NaCl+H₂O+SO₃→Na₂SO₄+2HCl (1-2)
由此产生的Na₂SO₄会连同海盐粒子沉积在高温热端部件的表面，从而发生破坏作用。
(1)硫化—氧化机理模型
针对高温热腐蚀的模型很多，最早的模型是Simons等在1955年提出的硫化一氧化机理模型。他们认为，由硫酸钠诱导的热腐蚀过程可分成两个步骤进行：
1)从硫酸钠中还原出来的硫与合金组元形成硫化物，它们在高温下与金属接触时形成液态金属—金属硫化物低熔点共晶物。
2)低熔点共晶物被穿过的氧分子所氧化而释放出硫化物，这些硫化物可再次与金属基体组元形成共晶物。
上述两个步骤反复进行，热腐蚀过程具有自持性。
硫化模型必须满足两个条件，一是金属基体中必须能形成共晶产物，二是共晶体必须优先于金属基体而被氧化，其中第一点已经在大量的实验中得到证实，但是第二点却不具普遍性，有
些研究发现，硫化物并不比合金本身氧化得更快，还有的研究发现，利用不含硫的沉积盐对合金进行腐蚀会产生和Na₂SO₄腐蚀时同样的效果，因此认为，热腐蚀过程与硫的存在与否无关。
(2)酸碱熔融模型
继硫化模型提出以后，大量的实验表明，热腐蚀过程取决于Na₂SO₄盐膜的存在使氧化膜遭到溶解破坏，于是在1970年，Bornstein和Decrescente 提出酸碱熔融模型，Goebel等Rapp和Goto等
又将其进步完善，该模型目前被广为接受。酸碱模型的基本观点为：
1)金属和合金表面保护性的氧化物先遭受熔盐碱性或酸性溶解，之后以疏松无保护性粒子形式在熔盐中再沉积。热腐蚀被认为是保护性金属氧化物层被熔盐溶解所致。
2)热腐蚀持续进行的必要条件是熔盐层中存在金属氧化物溶解度的负梯度。
3)在热腐蚀的稳态阶段，即传播阶段，金属和合金表面致密氧化层的成长与熔盐溶解的速度相当，即热腐蚀的发展集中表现在疏松氧化物沉积层的不断增厚。
(3)电化学模型
我国的许多学者通过大量实验，指出了酸碱熔融模型的局限性：在一些实验中发现热腐蚀盐熔模型与实测热腐蚀动力学不完全相符：盐膜中存在金属氧化物溶解度的负梯度并不是热腐蚀持
续发展的必要条件，在一些热腐蚀事例中，熔盐层中或者根本没有疏松的金属氧化物的沉积，或者虽有疏松的金属氧化物的沉积，但对热腐蚀反应的贡献颇为有限。1993年，中国科学院上
海冶金研究所的张允书等人提出了热腐蚀的电化学模型，认为热腐蚀实际上是金属和合金在薄熔盐电解质膜下的腐蚀破坏形式，在几何上与薄水溶液电解质膜下的金属和合金的大气腐蚀形
式极为类似，即腐蚀在本质上为电化学的。曾潮流等对熔盐腐蚀电化学过程进行了详细的解释。朱日彰等人认为在热腐蚀过程中，由于晶粒、晶界的差异，金属及合金表面上生成不同的氧
化物、硫化物以及硫在氧化膜晶界渗透，应力造成的氧化膜破裂等诸多因素都会引起微电池过程，提出了热腐蚀的微电池模型，强调了微电池作用对热腐蚀动力学将产生重要影响。
