超临界二氧化碳环境中低合金钢T24耐腐蚀性能研究

作者：王硕; 车鹏程; 程义; 谢敏; 梁奎; 刘光奎^*

来源：表面技术, 2022, 51(01): 79-85.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2022.01.008

• T24
• 超临界二氧化碳
• 碳化腐蚀
• 腐蚀机理

目的 获得低合金钢T24在550、600℃，25 MPa超临界二氧化碳环境中的抗腐蚀性能，为超临界二氧化碳环境中的锅炉选材提供基础数据。方法 使用静态反应釜开展T24在超临界二氧化碳环境中的腐蚀实验。利用精度为0.01mg电子天平对实验前后的试样进行称量，利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、辉光放电发射光谱仪(GD-OES)，对T24的氧化膜表面形貌、横截面形貌、物相以及氧化膜中元素成分分布进行表征。结果 根据腐蚀增重曲线可知，550℃和600℃所对应的时间指数分别为0.45和0.43，表明腐蚀过程受到离子扩散控制。氧化膜表面主要由颗粒状氧化物组成，随着温度和时间的增大，这些颗粒状氧化物的尺寸逐渐增大，并且600℃环境下氧化膜表面形成裂纹。氧化膜为典型的双层结构，外层主要为Fe3O4，内层主要由Fe-Cr尖晶石组成。氧化膜外表面、Fe-Cr氧化膜内以及内层/基体之间存在元素C的富集。随着环境温度以及时间的增加，内层与基体之间的碳化层厚度逐渐增大。结论 温度的增加会加快T24的腐蚀速率以及碳化物层的厚度，大大降低其抗腐蚀性能，并使氧化膜易产生开裂或脱落。

• 单位
  哈尔滨锅炉厂有限责任公司; 中国特种设备检测研究院