S30432和FCN奥氏体钢在混合熔融盐中的热腐蚀行为研究

摘要

研究了Super304H（S30432）钢及对S30432钢成分优化熔炼的一种新型Fe-Cr-Ni（FCN）钢在650℃和700℃下于15%（质量分数，下同）KCl+15%K₂SO₄+70%Na₂SO₄混合熔融盐中的热腐蚀行为。将样品置于混合熔融盐中进行腐蚀，每隔一段时间取出样品称重，获取腐蚀动力学曲线；采用X射线衍射、扫描电子显微镜（SEM）及能谱仪（EDS）对腐蚀产物的物相组成、形貌和成分进行分析。在650℃下，S30432和FCN钢均表现为增重，且S30432增重较FCN多约一倍；在700℃下，S30432钢遭到严重腐蚀，腐蚀产物大量剥落，FCN钢表现为“失重-增重-失重”的变化趋势，腐蚀程度较S30432钢轻。S30432钢的腐蚀产物主要为Fe₃O₄、Fe₂O₃、FeCr₂O₄,FCN钢的腐蚀产物主要为Fe₃O₄、Fe₂O₃、FeCr₂O₄、Cr₂O₃及少量的FeS,S30432较FCN钢晶间腐蚀严重。在混合熔融盐中，FCN钢和S30432钢均发生内氧化和内硫化，FCN钢内氧化程度轻，耐蚀性优于S30432钢。从热力学角度计算了发生硫化反应占据优势所需的硫分压。Cr₂O₃易溶解于氯盐中生成挥发性CrO₂Cl₂，加速了腐蚀。

关键词

S30432奥氏体钢 / FCN奥氏体钢 / 热腐蚀 / KCl+K₂SO₄+Na₂SO₄熔融盐

基金资助

国家自然科学基金（51961028）