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氯化物熔盐中铬的价态对镍基合金腐蚀性的影响

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氯化物熔盐的腐蚀性是制约其应用的重要因素,对富铬金属材料的腐蚀会导致金属中铬元素优先流失到熔盐中.探讨进入熔盐中不同价态的铬对后续腐蚀的影响,是了解熔盐长期运行中金属持续受腐蚀的关键.通过浸没腐蚀实验研究在三元NaCl-MgCl2-CaCl2熔盐中引入Cr0、Cr2+与Cr3+后,对一种贫铬Hastelloy B-2(HB-2)和两种富铬Hastelloy C-276(HC-276)、Hastelloy X(HX)镍基合金腐蚀性的影响.通过比较腐蚀前后质量变化、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱分析(EDS)的结果,探讨含不同价态铬的熔盐对贫铬与富铬金属的腐蚀性差异.实验结果表明,Cr0和Cr2+能消耗熔盐中H2O、O2等氧化性物种,从而有效抑制腐蚀;Cr3+会抑制贫铬HB-2的腐蚀,但能促进富铬HC-276和HX的腐蚀;SEM和XRD分析结果表明,Cr3+在增强富铬金属铬优先流失的同时也会增强铁流失.热力学理论计算结果表明,CrCl3氧化Cr、Fe的反应进行得很彻底;而CrCl3氧化Ni、Mo的反应进行程度有限.因此,熔盐中含CrCl3会氧化合金中Cr和Fe从而促进富铬合金腐蚀,而含Cr0和CrCl2能降低熔盐中的氧化性物质含量而抑制腐蚀.
Effect of valence state of chromium in molten chloride salt on corrosivity of nickel-based alloy

魏小兰、戚文杰、丁静、陆建峰、王维龙、刘书乐

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华南理工大学化学与化工学院,广东广州510640

中山大学材料科学与工程学院,广东广州510006

氯化物熔盐 铬 腐蚀 镍基合金

国家自然科学基金重点项目

52036011

2022

10.11949/0438-1157.20220156

化工学报
中国化工学会 化学工业出版社

化工学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.26
ISSN：0438-1157
年,卷(期)：2022.73(7)
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