Erosion-Corrosion Behaviors of High Velocity Arc Sprayed Fe-AlCr_3C_2 Coating

Iron aluminide intermetallic coatings were prepared from Fe-Al/Cr3C2 cored wires using High Velocity Are Spraying （ HVAS ） technology. Erosion and corrosion properties of HVAS sprayed Fe-Al/Cr3C2 coatings were investigated. Results show that the erosion at impingement angle of 30°is more than that of 90°. The erosion resistance of coatings was enhanced uith the inereaase of temperature. Coatings had a better erosion resislance than substrwles. The erosion changed from ductile behariors to brittle behaviors above 450℃ . At high temperature, the erosion resistances were superior to those at low temperwlure and roonl temperwlure. Cowlings had much higher corrosion properties than substrates. The temperature had a little effect on the corrosion resistance of coatings ; The corrosion losing of cowlings increased slowly with the increase of corrosion time. The HVAS-sprayed Fe-Al/Cr3C2 coatings exhibited a high bond strength and hardness.

S Zorb装置反应器接收器脱气线和再生器取热盘管改造

某公司对S Zorb装置首个运行周期内出现的反应器接收器脱气线泄漏、再生器取热盘管泄漏等运行问题开展了技术攻关,提出了工艺优化调整、工程技术改造建议。2019年大检修时对反应器脱气线进行扩径,由DN100扩径为DN150,控制气提量小于670 m^(3)/h,对再生系统取热蒸汽和再生风流控阀等进行了工程技术改造。第二运行周期未出现脱气线减薄泄漏和再生器取热盘管泄漏问题。2023年6月大检修时对上次大检修改造部位进行检查以验证工程改造的有效性,经全面检查,确认脱气线内部未发现冲刷痕迹,再生器取热盘管打压合格,外观正常,证明改造措施有效,可以满足“四年一修”目标要求。

疏浚用Q235钢和高锰钢冲刷腐蚀机理研究

目的对比传统疏浚用Q235钢和新型高锰奥氏体钢的冲刷腐蚀行为,分析2种钢冲刷腐蚀耦合损伤机理。方法利用射流喷射装置分别对Q235钢和高锰钢的纯磨损和冲刷腐蚀行为进行研究,采用电化学阻抗和质量损失测量方法对冲刷腐蚀耦合分量进行解耦,最后结合形貌表征分析冲刷腐蚀耦合损伤机理。结果纯磨损结果显示,在高流速沙砾冲击下,Q235钢和高锰钢都有较高的损失,Q235钢的纯磨损速率是高锰钢的2倍。冲刷腐蚀结果显示,Q235钢冲刷腐蚀总损失速率大于高锰钢的2倍,2种钢的冲刷腐蚀损失中磨损都占据了主导地位,Q235钢腐蚀加速磨损速率占据总损失速率的25.9%,大于高锰钢所占比例18.3%。结论通过对比分析2种钢宏观和微观损伤形貌,发现虽然高锰钢的硬度远高于Q235钢,但其变形能力同样很高,这使得高锰钢拥有比Q235钢更优异的抗磨性能。此外,Cr和Al元素的添加也进一步提升了高锰钢的抗腐蚀性能,最终使得高锰钢的抗冲蚀性能也远优于Q235钢。

Nb微合金化对Cr-Co-Ni-Mo系超高强度不锈钢腐蚀疲劳性能的影响

为探讨超高强度不锈钢的应力腐蚀开裂行为,采用Cr-Co-Ni-Mo系超高强度不锈钢为研究对象,利用OM、XRD、TEM等测试手段,结合腐蚀疲劳试验,研究了Nb微合金化对Cr-Co-Ni-Mo系超高强度不锈钢腐蚀疲劳性能的影响。结果表明,试验钢在3.5%NaCl溶液中具有一定的应力腐蚀敏感性,其应力腐蚀开裂机理为氢致开裂和阳极溶解的混合机制。Nb微合金化提高了钢的腐蚀疲劳性能,钢中添加0.11%的Nb后,钢的腐蚀疲劳强度由440 MPa提高至495 MPa,其主要原因是,Nb微合金化可以细化钢的晶粒尺寸,促进钢中不可逆氢陷阱NbC的析出,增加了钢中原奥氏体晶界总量、小角晶界所占比例、Σ3晶界数量、奥氏体体积分数等。

P110钢冲刷腐蚀预测模型的构建及其机理研究

目的探究高温高压环境下P110钢在不同冲刷速度和角度下的腐蚀行为规律,揭示其冲刷腐蚀机理,建立腐蚀预测模型,以期指导油气田材料腐蚀防护与腐蚀预测。方法采用电化学工作站和高温高压反应釜,开展高温高压冲刷腐蚀实验。采用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等对冲刷腐蚀前后材料的微观组织结构、化学成分及物相进行表征。此外,通过调研文献数据,基于随机森林(Random Forest,RF)算法构建了P110钢的冲刷腐蚀预测模型,并开展了预测准确性研究。结果在3m/s的冲刷速度下,随着冲刷角度的增加,自腐蚀电流密度由30°的2.19×10^(-4)A/cm^(2)降低到90°的1.449×10^(-4)A/cm^(2)。在30°的冲刷角下,随着冲刷速度的增加,自腐蚀电流密度由0m/s的6.30×10^(-5)A/cm^(2)增加到3 m/s的2.19×10^(-4)A/cm^(2)。腐蚀产物具有双层膜结构,外层主要由FeCO_(3)组成,内层主要为Fe_(2)O_(3)。腐蚀预测模型分析结果表明:温度对P110钢的腐蚀速率影响程度最大,其次是CO_(2)和冲刷速度。结论在高温高压环境下,P110钢能够产生Fe_(2)O_(3)和FeCO_(3)的双层腐蚀产物膜,随着冲刷速度的增加和角度的降低,腐蚀产物膜完整性破坏,腐蚀加剧。腐蚀预测模型具有良好的性能,能够有效预测腐蚀速率。

高强度耐蚀抗冲刷无机磷酸盐铝涂层的设计制备及其性能研究

空气中的尘埃和沙粒等在高速气流的作用下将对发动机蜂窝组件等造成严重的冲蚀,同时盐雾、酸雨等腐蚀性液体也会对蜂窝组件产生腐蚀。冲蚀与腐蚀的耦合作用导致蜂窝组件不可逆损伤,并严重影响其服役寿命。为解决冲蚀与腐蚀的耦合损伤,文章开展了国产化无机铝涂层的研制及性能评价,研制的涂层材料结合强度≥70 MPa、中性盐雾腐蚀>2500 h、抗冲刷性能≥11.8 L/μm,相关指标达到了国外同类先进材料水平。

渣油加氢装置热高分系统腐蚀环境分析及对策

介绍了渣油加氢装置热高分系统腐蚀环境特点,通过对NH_(3)分压、HCl分压、H_(2)S分压、氯化铵结晶温度、硫氢化铵结晶温度、操作温度和注水量等参数的分析,可知系统存在铵盐结晶沉积、湿硫化氢环境以及发生腐蚀的风险。以渣油加氢装置操作条件和腐蚀案例为研究基础,分析原料油中硫、氮、氯腐蚀元素含量和注水、设备运行工况等因素对热高分系统腐蚀环境的影响,从生产操作、设备检修改造等方面提出应对铵盐沉积垢下腐蚀、冲蚀和湿硫化氢腐蚀的策略。

高压加氢闸阀的失效模式分析及研究

在炼油行业的加氢裂化和加氢精制工艺中,高压加氢闸阀作为控制氢气流通的关键控制设备,其使用寿命和稳定性至关重要。在高温、高压、氢环境的复杂工况下,高压加氢闸阀面临着氢腐蚀和氢气介质的冲刷磨损、以及阀门本身的机械磨损等挑战,严重影响了阀门的稳定性和使用寿命。本文通过高压加氢闸阀在使用工况下氢腐蚀和冲刷磨损等形式的失效分析,从材料性能、氢脆效应、结构设计等方面提供改善方案,有效提高了其使用寿命,保证整个系统设备安全稳定的运行。

一种耐腐蚀耐冲刷高精度复合滤料的性能探究及应用

针对钢铁焦化超低排放改造过程中常规玻纤复合毡或聚四氟乙烯(PTFE)针刺毡覆膜产品大多存在使用寿命短、不耐粉尘冲刷、粉尘排放不达标等问题,结合现场工况特点,开发出一种耐腐蚀耐冲刷高精度复合滤料。测试并分析该高精度复合滤料的物理性能、耐温性能、耐磨性能、耐化学腐蚀性和动态过滤性能。研究结果显示,高精度复合滤料能够长期耐受230℃及以上高温,其瞬间耐温值达260℃,耐温、耐化学腐蚀性能与常规PTFE针刺毡覆膜滤料接近;高精度复合滤料的耐磨性及高风速条件下的VDI过滤性能均优于常规PTFE针刺毡覆膜滤料,在工况应用下,能够实现超低排放和稳定运行。

高速电弧喷射沉积Fe_3Al涂层研究

采用自行研制的电弧喷涂Fe3Al合金粉芯丝材 ,成功地用高速电弧喷涂技术制备出了Fe3Al金属化合物涂层。运用能谱技术 (EDXA)、X射线衍射仪 (XRD)、扫描电子显微镜 (SEM)和图像分析仪对涂层成分、显微组织、涂层相结构和组成进行了分析。结果表明 ,涂层由以Fe 2 9Al为主的Fe3Al和少量FeAl基体相和约 2 0 %的α Al2 O3相组成。对比研究了Fe3Al涂层和电站锅炉水冷壁材料 2 0G的 650℃氧化动力学 ,以及 650℃氧化环境条件下不同冲击角度的高温冲蚀磨损性能。结果表明 ,Fe3Al涂层 2 0h氧化速率约为 2 0G的 1 /3;Fe3Al涂层的高温冲蚀磨损抗力高于 2 0G ,低角度下的相对冲蚀磨损抗力为 2 0G的 3 36倍。试验条件下Fe3Al涂层呈现典型的脆性材料冲蚀磨损行为。并对其高温冲蚀磨损机理进行了分析。

碳钢热浸渗铝性能研究

对热处理后的热浸镀铝钢进行研究,采用金相法对其显微组织进行分析,采用冲刷磨损试验、腐蚀试验及高温氧化试验对其进行性能测试分析。耐磨试验和腐蚀试验表明:钢经渗铝后,其合金相硬度较高,具有较好的耐磨性,合金层表面的渗层对基体起到了阴极保护作用,提高了其耐腐蚀性能。高温氧化实验结果表明:渗铝钢抗高温氧化性能远远优于碳钢基体,与不锈钢的抗高温氧化性能相当。

机载武器抗烧蚀防护涂层的研究

分析了高温、高速烧蚀 腐蚀机理,通过涂料抗燃气烧蚀的冷、热模拟试验及发动机模拟试验,评估了有关航空涂料在高温、高速燃气烧蚀条件下的使用性能,研制了适合某型发射装置和类似工况使用的防护涂层及标志涂料。

超音速火焰喷涂制备NiCr金属陶瓷涂层的抗高温硫腐蚀与冲蚀磨损性能

为解决燃用高硫煤的超临界、超超临界机组锅炉受热面发生的高温硫腐蚀与冲蚀磨损,采用超音速火焰喷涂技术,喷涂自主开发的NiCr金属陶瓷涂层,研究该涂层的抗高温硫腐蚀性能以及冲蚀磨损性能,并通过现场挂片试验,考察涂层经过8 000 h服役后的剥落情况。喷涂态NiCr金属陶瓷涂层孔隙率为0.55%。在700℃环境中的高温硫腐蚀试验结果表明NiCr金属陶瓷涂层具有比2Cr13高的抗高温硫腐蚀能力,同时该涂层具有较高的抗冲蚀磨损性能。该研究利用超音速火焰喷涂的NiCr金属陶瓷涂层在贵州某燃用硫含量为2.81%的高硫煤火电厂中经8000h现场挂片服役后,涂层表面完好,结果表明该NiCr金属陶瓷涂层可有效提高超临界、超超临界机组受热面的抗高温硫腐蚀和磨损性能。

锅炉“四管”用耐磨耐蚀涂层研究进展

总结了锅炉“四管”失效的形式和机理。热腐蚀和高温冲蚀磨损是锅炉“四管”失效的主要原因,采用热喷涂金属涂层、陶瓷涂层及金属陶瓷复合涂层等可以有效控制热腐蚀和高温冲蚀磨损。目前制备高性能涂层常用的方法有等离子喷涂、电弧喷涂、超音速火焰喷涂等。详细介绍了高镍铬合金涂层的研究状况和喷涂工艺的特点,最后展望了纳米结构涂层在该领域的研究进展和应用前景。

定向凝固高铬铸铁Cr28的组织和腐蚀磨损性能

研究了定向凝固工艺制备的高铬铸铁Cr28的组织和性能，并将其与普通砂型铸造制备的高铬铸铁Cr28及Cr15M03进行比较。结果表明：本实验中所采用的简易定向凝固工艺能够实现高铬铸铁碳化物的定向排列，且与激冷面距离不同处，碳化物形态、分布和平均间距不同；在高温热强碱冲蚀磨损实验中，垂直于磨损面定向排列且分布较均匀的碳化物能使定向凝固高铬铸铁具有更好的耐磨蚀性能，碳化物平均间距λ在16～17μm之间时其耐磨蚀性能最佳；相对硬度而言，定向凝固得到的定向排列的碳化物对材料耐磨蚀性的影响更为突出。

流体力学因素对空冷器冲蚀影响的定量分析

针对加氢裂化装置高压空冷器管束易发生由腐蚀引起的泄漏事故,以某石化公司高压空冷器为例,初步探讨了流体力学因素与高压空冷器管束冲刷腐蚀的关系。用失重法定量的研究了壁面剪切应力和湍流强度对腐蚀的加速效果,并找出管束冲蚀破坏严重的位置。根据试验数据与计算流体力学(CFD)软件模拟结果,对高压空冷器管束冲刷腐蚀速率进行了预测。

超音速火焰喷涂Cr_3C_2-NiCr涂层腐蚀冲蚀磨损特性

在腐蚀冲蚀磨损试验机上,用5%H2SO4和质量分数15%棕刚玉组成的腐蚀-冲蚀磨损介质,对不同燃气流量下HVOF喷涂Cr3C2-25%NiCr涂层腐蚀冲蚀磨损性能进行了试验研究,测定了涂层单位面积失重量随腐蚀冲蚀磨损时间和冲蚀角度的变化,用扫描电镜观察了涂层断面组织形貌,分析了涂层腐蚀冲蚀磨损机制.研究表明,涂层的腐蚀冲蚀磨损累积失重量随时间基本呈线性增加,适中燃气流量所沉积涂层的腐蚀冲蚀磨损率较低,且远低于低碳钢.涂层的腐蚀冲蚀磨损主要表现为早期腐蚀介质对粘结相的优先冲蚀腐蚀和随后碳化物颗粒剥落以及涂层沿层间的裂纹扩展、相互贯通和扁平粒子脱落.

高速电弧喷涂FeAlCr/Ni包Cr_3C_2涂层高温性能

用高速电弧喷涂技术制备了FeAlCr/Ni包Cr3C2 涂层 ,并对涂层的耐高温冲蚀性能、高温腐蚀性能和高温磨损性能进行了研究。结果表明 ,与基体比较涂层具有良好的耐高温冲蚀性能 ,并随温度的升高和冲击角度增大 ,耐冲蚀性能提高 ;良好的高温抗腐蚀性能 ,随温度升高 ,腐蚀率略有上升 ;优异的常温耐磨损性能 ,超过 5 5

超音速热喷涂316L合金涂层在实际炼油环境中的冲蚀行为

利用超音速热喷涂技术在碳钢基体上制备出了 316L合金涂层 ,研究了该涂层在实际炼油环境中的冲蚀行为。结果表明 :超音速热喷涂 316L合金涂层在实际炼油环境中具有非常好的抗冲蚀性能 ,长期现场挂片后涂层仍保持完整 ,仅表面有轻微的冲蚀痕迹。涂层表面形成的保护性氧化膜。

滑轨防高温高速烧粘技术的应用研究及进展

对防高温高速燃气烧粘技术在工程应用中的环境条件,清洗、设计变更或配件更换、发动机改进、脂/干膜类润滑防护涂层、无机和有机防热/烧蚀材料、纳米功能涂层和技术的应用研究状况和进展进行了概述;介绍了冷/热模拟、发动机试车台模拟等防烧粘—腐蚀试验评估技术以及在这些技术领域取得的最新进展。