S30432和FCN奥氏体钢在混合熔融盐中的热腐蚀行为研究

占阜元, 刘宣义, 毛晓飞, 潘喜桂, 黄世福, 龚兵兵, 刘帅岐, 何华林, 刘光明

北京化工大学学报(自然科学版) ›› 2025, Vol. 52 ›› Issue (01) : 48-56. DOI: 10.13543/j.bhxbzr.2025.01.006

S30432和FCN奥氏体钢在混合熔融盐中的热腐蚀行为研究

  • 占阜元, 刘宣义, 毛晓飞, 潘喜桂, 黄世福, 龚兵兵, 刘帅岐, 何华林, 刘光明
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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

中图分类号

TG172 / TM621

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占阜元, 刘宣义, 毛晓飞, 潘喜桂, 黄世福, 龚兵兵, 刘帅岐, 何华林, 刘光明. S30432和FCN奥氏体钢在混合熔融盐中的热腐蚀行为研究. 北京化工大学学报(自然科学版). 2025, 52(01): 48-56 https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2025.01.006

基金

国家自然科学基金(51961028)

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