高速電弧噴涂Fe-Cr-B-C-Al涂層的組織結(jié)構(gòu)及其高溫腐蝕行為

李柏濤, 師 瑋, 喬 磊, 吳玉萍

(河海大學(xué) 力學(xué)與材料學(xué)院, 南京 211100)

試驗與研究

高速電弧噴涂Fe-Cr-B-C-Al涂層的組織結(jié)構(gòu)及其高溫腐蝕行為

李柏濤, 師 瑋, 喬 磊, 吳玉萍

(河海大學(xué) 力學(xué)與材料學(xué)院, 南京 211100)

采用高速電弧噴涂技術(shù)在20G鋼基體上制備了Fe-Cr-B-C-Al涂層。采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、能譜儀、X射線衍射儀、萬能材料試驗機以及硬度計研究了涂層的微觀組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能;然后在650 ℃條件下進行了涂層的高溫腐蝕試驗，并與20G鋼進行了對比,研究了涂層的耐高溫腐蝕機理。結(jié)果表明：高速電弧噴涂Fe-Cr-B-C-Al涂層呈典型的層狀結(jié)構(gòu)，與基體的結(jié)合力較強，涂層內(nèi)氧化物和孔隙較少；在650 ℃腐蝕100 h后，20G鋼的腐蝕增重約為涂層的13倍；在高溫腐蝕過程中，涂層表面生成了具有保護作用的氧化膜，提高了涂層的耐高溫腐蝕性能。

高速電弧噴涂; Fe-Cr-B-C-Al涂層; 組織結(jié)構(gòu); 高溫腐蝕

燃煤電廠的鍋爐部件在運行過程中經(jīng)受嚴重的高溫腐蝕，不僅會影響發(fā)電廠的安全運行，而且還會帶來巨大的經(jīng)濟損失[1-2]。目前國內(nèi)外對鍋爐的高溫腐蝕機理和防護技術(shù)進行了大量的研究[3-5]。熱噴涂技術(shù)是解決這一問題的一個經(jīng)濟有效的手段[6-10]。其中,高速電弧噴涂(High Velocity Arc Spraying, HVAS)技術(shù)由于具有成本低、生產(chǎn)效率高、涂層質(zhì)量好和便于現(xiàn)場施工等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用[11-12]。徐維普和徐濱士等[13-14]用高速電弧噴涂制備的Fe-Al和Fe-Al/Cr3C2涂層具有優(yōu)異的耐高溫腐蝕性能和耐磨損性能。張忠禮等[15]采用電弧噴涂方法在鋼鐵基體表面制備的FeCrAl/Al復(fù)合涂層提高了鋼鐵材料的耐高溫硫化腐蝕性能。……