Ti及TC4合金在生物質過熱器管沉積飛灰中的耐蝕性研究

【摘要】本試驗模擬了生物質鍋爐過熱器管材在沉積飛灰中的高溫腐蝕環境，通過比較兩種試驗材料（純鈦和TC4合金）的腐蝕進程與結果，進而評定兩種材料在試驗環境中的耐腐蝕性。試驗通過繪制兩種材料的腐蝕動力學曲線，以及借助掃描電鏡對腐蝕試樣微觀組織的微區分析，發現在試驗模擬的腐蝕介質中，TC4試樣表現出比純鈦試樣更好的耐腐蝕性，其原因是TC4合金試樣腐蝕層中產生了具有保護性的Al2O3和鈦鋁型化合物（Ti3Al），正是由于它們的存在，阻礙了氯原子及堿金屬等腐蝕產物在基體金屬中的快速擴散，從而減緩了基體金屬的腐蝕程度。

【關鍵詞】氯腐蝕；腐蝕動力學曲線

1、引言

近些年來生物質能因其自身具有的綠色環保、可持續等特點，得到了世界各國的重視。我國生物質能的發展與利用更是潛力巨大。但是相較于傳統化石燃料，生物質中氯元素以及堿金屬元素含量較高，由氯及堿金屬元素帶來的腐蝕破壞，一直都阻礙著國內外生物質能的發展利用，特別是在生物質發電鍋爐過熱器管材的高溫腐蝕問題。在我國，一些建成投運的生物質發電鍋爐上已經出現了嚴重的管材金屬腐蝕失效問題，特別是腐蝕介質在過熱器管上選擇性的沉積所形成飛灰沾污，這些飛灰沉積在過熱器管壁上，會發生一系列復雜的物理化學過程，從而對過熱器管造成嚴重的腐蝕破壞，嚴重影響了生物質鍋爐發電機組的安全、穩定運行，限制了生物質能的發展利用[1]。……