高溫氣氛腐蝕有哪些
2019-6-26 20:23:21 點(diǎn)擊:
高溫腐蝕是材料在高溫下與各類(lèi)介質(zhì)環(huán)境發(fā)生的反應。環(huán)境介質(zhì)的組分不同,材料與環(huán)境發(fā)生的反應也不同,因此就產(chǎn)生了不同的高溫腐蝕形式。影響高溫腐蝕的因素很多,除了高溫之外,主要的因素如下:
環(huán)境:高溫環(huán)境大體包括氫、氧、碳、氮、硫、鹵族元素氣氛,以及熔鹽、液態(tài)金屬等八大類(lèi)。實(shí)際環(huán)境十分復雜,氣氛并不單一,常常是不同活度(或分壓)的各種氣氛的組合,構成數以千計特征相似又相異的高溫環(huán)境。
時(shí)間:根據各類(lèi)設備、零部件使用條件不同,使用時(shí)間從火箭導彈的數分鐘、航空發(fā)動(dòng)機的幾百小時(shí)、幾千小時(shí)到原子能反應堆的幾十萬(wàn)小時(shí)(要求安全運行40年)。
材料:從簡(jiǎn)單的一般碳鋼、 低合金鋼、高合金鋼、高溫合金直至各類(lèi)復合材料,門(mén)類(lèi)繁多、品種復雜。
高溫環(huán)境介質(zhì)的組分不同,材料與環(huán)境發(fā)生的反應也不同,因此產(chǎn)生了不同的高溫腐蝕形式。目前認為主要高溫氣體腐蝕形式有:高溫氧化、硫化、氮化、碳化等形態(tài),此外還有高溫液態(tài)金屬腐蝕,高溫熔鹽腐蝕等在液態(tài)環(huán)境中的高溫腐蝕,以及熱腐蝕、釩蝕等沉積鹽引起的高溫腐蝕形態(tài)。
為便于研究和更好地認識高溫腐蝕行為,將高溫腐蝕行為分為三大類(lèi)。第一類(lèi)指在高溫干燥的氣體分子環(huán)境中進(jìn)行,是金屬材料與環(huán)境氣體在界面化學(xué)反應的直接結果,被稱(chēng)為“高溫氣體腐蝕”!扒Цg”、“化學(xué)腐蝕”、高溫氧化、硫化、混合氣氛下腐蝕屬于這一類(lèi)。這類(lèi)腐蝕的特點(diǎn)是腐蝕產(chǎn)物的性質(zhì)和結構控制腐蝕過(guò)程。第二類(lèi)是液態(tài)介質(zhì)對固體金屬材料的高溫腐蝕,被稱(chēng)為“高溫液體腐蝕”。通常是指燃氣腐蝕、熱腐蝕,在這類(lèi)腐蝕中既有化學(xué)腐蝕,也有電化學(xué)腐蝕,既在界面反應,又有液態(tài)物質(zhì)對固態(tài)表面的溶解。第三類(lèi)指金屬材料在含有腐蝕性的固態(tài)顆粒狀質(zhì)點(diǎn)的沖刷下發(fā)生的高溫腐蝕,被稱(chēng)為“高溫固態(tài)物質(zhì)腐蝕”。這類(lèi)腐蝕既有固態(tài)灰分與鹽顆粒對金屬材料的腐蝕,又有這些顆粒對金屬表面的機械磨損,至今常被人們稱(chēng)為“磨蝕”或“沖蝕”。 實(shí)際上高溫腐蝕過(guò)程經(jīng)常是上述類(lèi)型的混合。
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