火电机组过/再热器锅炉管内壁铝化物涂层研究(Ⅰ)：涂层制备及组织结构

作者：黄锦阳; 鲁金涛^*; 张醒兴; 杨珍; 谷月峰

来源：表面技术, 2020, 49(07): 272-279.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.07.034

• 锅炉管
• Super304H
• 铝化物涂层
• 料浆法
• 扩散
• 工艺参数

目的在奥氏体不锈钢锅炉管内壁制备抗高温蒸汽氧化涂层。方法采用料浆法在锅炉过/再热器用小口径Super304H不锈钢锅炉管内壁制备铝化物涂层,研究了钢管热处理制度范围内制备工艺(时间、温度)对涂层结构、成分和相组成的影响规律,同时基于扩散定律建立了涂层结构的预测模型。结果铝化物涂层厚度约为30～150μm,与基体冶金结合良好。涂层为双层结构,外层由(Fe,Ni)Al(Cr)相、CrxSiy相以及少量Fe3Al相组成,互扩散层(IDZ)由(Fe,Ni)Al相、CrxSiy相、点状M6C碳化物相和针状TCP相组成。涂层的制备温度和保温时间对互扩散层厚度变化影响显著,其随时间和温度的变化曲线近似满足抛物线规律。管材热处理制度范围内的温度过高,易减小涂层外层厚度。结论在匹配Super304H锅炉管热处理工艺的基础上,采用料浆法在小口径Super304H锅炉管内壁获得了双层结构的铝化物涂层。基于Fick第二扩散定律建立了涂层结构控制的预测模型,拟合结果与实验实测数据吻合较好,可为获得不同结构的涂层提供参考。

• 单位
  西安热工研究院有限公司