20钢整体热浸镀铝管束的腐蚀性能研究.pdfVIP

第40卷第6期 材料保护 V01．40No．6 2007年6月 MaterialsProtectiOn June2007 20钢整体热浸镀铝管束的腐蚀性能研究 石玉，宋天民。张国福，赵娜，石秋红，刘兴全 (辽宁石油化工大学机械工程学院，辽宁抚顺113001) [摘要]采用便携式瞬时腐蚀速度测量仪，对20钢及其热浸镀铝件分别在酸性和碱性介质中测定年 倍，证明热浸镀铝层既抗酸腐蚀又抗碱腐蚀。分析表明：热浸镀铝层具有抗腐蚀性能的主要原因是形成了稳 定的Al，O，保护膜。 [关键词]20钢；热浸镀铝；腐蚀性能；酸性介质；碱性介质 [中图分类号]TQ050．9[文献标识码]B O前言 在炼油工业中，换热器管束依据使用环境的腐蚀 性，多采用碳钢或者合金钢制造。原油中都或多或少 含有无机盐、硫化物、环烷酸、氮化物等杂质，这些杂质 在加工过程中有的直接表现出腐蚀性，有的转化为腐 蚀介质，从而对换热器产生腐蚀，缩短其使用寿命H’2J。 图1镀层莱卡金相图500× 为提高换热器的耐蚀性能，延长其使用寿命，目前国内 表1镀层中不同区域Fe—Al含量分布 基本上采用两种途径：一是设计选材；二是材料表面处 理或改性。但这些方法都还存在一定的不足或局限， 限制了其广泛采用。鉴于国内炼油厂换热器的防腐蚀 现状，鞍山市银马热浸镀铝有限公司与东北大学共同 合作，将在国内已应用多年并且成熟的钢材热浸镀铝 技术应用于换热器的防腐蚀。本工作对20钢整体热 浸镀铝管束的耐腐蚀性能进行了测试，并就热浸镀铝 的抗腐蚀机理进行了简要探讨。 1试验 本试验采用cMB-1510B便携式瞬时腐蚀速度测 有所变化，在基体区Fe为主要成分，因相互扩散还含 量仪来测定试样的年腐蚀速率。热浸镀铝层的莱卡金 有少量A1；合金层中I、Ⅱ区铝含量较低，Ⅲ区铝的含 相图见图1，由图1可以看出，镀层均匀且与基体附着 量大于铁含量，所形成的Fe．Al合金化合物主要为 良好，还可以清楚地看见基体层、合金层、最外层的交 界面，并且合金层的Fe-A1相呈舌状向基体中快速增 含量，也就是说最外层为富铝区，其成分大体与所用热 长…。表1给出了镀层中不同区域的Fe—Al含量分 浸镀铝液成分相似。Fe：Al，相生长及铁向铝中扩散速 布。 度的加快，使铝在铁基体中的固溶区消失，最后形成的 整个合金层中几乎无其他Fe．Al相存在，而主要为 [收稿日期]2007—01—01 FeAl，和Fe，Als相柱状晶。 63 20钢整体热浸镀铝管束的腐蚀性能研究 1．1制样 部位发生泄漏，这可能是导致循环水腐蚀增大的主要 0 因素。同期挂片失重腐蚀率分别是0．038mⅡ∥a和 由于从热浸镀铝管束上取样要破坏管束，成本过 0．125o 高，因此在管束热浸镀铝时加挂了一组板件检测试样。 cm×0．8 重测量值基本吻合∞』。 从热浸镀铝