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换热器设计
引言
换热器在能源、石油化工、空调、制冷、运输、热量再生器以及其它工业中扮演着十分重要的角色,如在氮肥制造、合成氨、火力发电、乳品生产、汽车、日用空调等领域的应用。
然而在工业实践生产中,换热器因结垢、腐蚀致使换热器性能不断下降直至损坏的事件经常发生[1]。
腐蚀问题几乎在各个行业都存在,不仅在于金属资源受到损失,还会影响正常生产,因腐蚀造成设备事故,对职工人身安全也会带来严重的威胁。
同时,腐蚀使金属设备产生破坏,提前退出服役,金属设备的造价远远超过金属材料本身的价格。
因此搞好设备的防腐蚀工作尤为重要和紧迫。
近年来,随着现代工业生产的发展,由于设备腐蚀而造成的设备破坏事故不断增多,设备腐蚀问题日益为人们所关注。
人们通过不断地研究、分析和总结腐蚀破坏的原因,找出对策,研究、开发和推广、应用了许多经典的和现代的防腐蚀新技术,获得了较好的社会效益和经济效益。
腐蚀损失主要根据金属材料的消耗,防腐蚀费用,事故损失和停产损失等进行调查统计。
换热器的腐蚀经济损失可分为直接损失和间接损失两类。
直接损失包括:
材料损失,设备维修更换,间接损失包括:
突然停车,物料损失,产品污染,效率降低,过剩设计。
直接损失为更换换热器所耗用的金属材料费和制造费,防腐所需要的材料费和施工维修费,以及由腐蚀造成的损失。
除直接损失外,因腐蚀涉及造成的其它损失为间接损失。
有些间接损失不易计算,往往被忽视,但它相对于直接损失来说其危害更大。
间接损失可分为连续加热炉在生产过程中因换热器腐蚀会造成系统停车和因腐蚀产物及垢质增加,会使换热器导热效率降低。
第一章换热器结构设计及选材
1.1换热器的腐蚀环境及结构选择
已知的天热气成分见表1-1
表1-1天然气成分
天然气种类
CH4
CO
H2
N2
C2H6
C3H8
H2S
体积分数/%
97.10
0.01
0.09
1.95
0.48
0.06
0.31
空气需要量和燃烧产物量及其成分的计算
理论空气需要量
L0=[(0.5φH2+0.5φCO+2φCH4+3.5φC2H6+5φC3H8+1.5φH2S)×100]∕21
=(0.5×0.09+0.5×0.01+2×97.1+3.5×0.48+5×0.06+1.5×0.31)∕21
=9.366(m3∕m3)
无焰燃烧的空气过剩系数取n=1.05
实际空气需要量Ln=nL=1.05×9.366=9.8348(m3∕m3)
燃烧产物量Vn=VCO2+VH2O+VN2+VO2+VSO2 (m3∕m3)
VCO2=φCO+φCH4+2φC2H6+3φC3H8
=(0.01+97.1+2×0.48+3×0.06)×0.01
=0.9825(m3∕m3)
VH2O=(2φCH4+3φC2H6+4φC3H8+φH2+φH2S+0.124LngH2O)×0.01
=(2×97.1+3×0.48+4×0.06+0.09+0.31+0.124×9.8348×27.2)×0.01
=2.2945(m3∕m3)
VN2=(φN2+79Ln)×0.01
=(1.95+79×9.8348)×0.01
=7.789(m3∕m3)
VO2=21×(n-1)L0×0.01
=21×0.05×9.366×0.01
=0.098(m3∕m3)
所以Vn=0.9825+202945+7.789+0.098
=11.164(m3∕m3)
燃烧产物成分
φCO2=VCO2∕Vn×100%
=0.9825∕11.164×100%
=8.80%
φH2O=VH2O∕Vn×100%
=2.2945∕11.164×100%
=20.55%
φN2=VN2∕Vn×100%
=2.2945∕11.164×100%
=69.77%
φO2=VO2∕Vn×100%
=0.098∕11.164×100%
=0.88%
理论烟气成分见表1-2
表1-2烟气成分
烟气种类
CO2
H2O
N2
O2
体积分数%
8.80
20.55
69.77
0.88
实际烟气中还含有少量的SO2、以及没有完全燃烧的H2S。
烟气进入换热器前的温度为800℃。
换热器所处的环境应为高温下干燥的气态烟气环境[2]。
换热器设计参数如表1-3
表1-3换热器的基本参数
助燃空气流量(m3h)
7671.144
空气入口温度(℃)
20
空气预热温度(℃)
400
烟气流量(m3h)
12060.4
烟气入口温度(℃)
800
烟气出口温度(℃)
590
加热炉高温换热器主要用于预热空气,对换热器的要求是能够经受高温条件。
所以采用经过特殊处理的普通碳素钢渗铝可以承受800℃高温条件的高效金属换热器。
金属换热器在烟气余热回收方面的应用也很普遍,其形式多种多样(针状、片状等)。
近年来在工业炉上用换热器的发展方向主要是提高换热效率和热回收率,强化空气侧和烟气侧的给热,降低换热面温度,延长使用寿命;尽量减少换热器自重和外形尺寸以降低制造成本,减少气体阻损以降低能耗;换热器在使用中要能适应热负荷的变动,运行中确保安全可靠。
一般来说,各种金属换热器单位传热面积的设备重量,以管状结构最轻[3]。
并且目前工业生产中己开始使用在高效管状换热器中插入不同形状的插件,以提高换热器的传热系数,强化传热过程。
扰流子换热器即带插件的管状换热器,是近年来使用较广泛的热传导效率高且壁面温度低的高效余热回收装置,热效率可达80~85%。
管内插件可以扰动管内的流体,增强湍流度,有效地降低换热器传热过程中的总热阻(湍流状态的流动流体其总热阻是所有流态流体中最小的,大大提高了传热系数。
在高的传热系数状态下,换热器中扰流子强化传热的效果就会非常明显。
常用的插件有:
金属丝制元件或带等。
拧成麻花的薄金属带,由于制造简单又便于提高现有设备的性能,因此应用相对较普遍。
在换热器换热管内加入插件后,最明显的特点就是大大增强了换热管内侧的换热系数。
在换热管中加插件,换热管内侧换热系数可较光管换热系数提高3.5倍以上,不仅强化了传热过程,而且阻力也增加不多,这比依靠增加气流流速,减少管的内径来的经济;另外,管壁温度降低,换热器的寿命也能得到明显的延长,加之制造工艺简单,气密性好,因而具有推广价值。
采用带插件的换热器另一优点就是可有效地抑制管内污垢的生成。
结垢是换热器中非常棘手的问题,污垢使得传热效率下降,导热性能变差。
采用扰流子强化传热的换热器,设备管侧的污垢可显著减少。
原因是首先,由于流体的湍流流动,介质的温度梯度较小,抑制了污垢的形成;其次,扰流子可相当于一个静态搅拌器,流体中的杂质不易沉积成垢[4]。
本次设计的带插件金属管换热器(扰流子换热器)设备外形结构如图1-1所示
图1-1带插件金属管状换热器外形结构图
预热器的传热管与管板的联接处是换热器中最易泄漏的薄弱环节,以往还没有有效的防止方法。
特别是一些使用直形传热管的换热器,使用温度较高时问题更加突出。
因此,在设计中采取了在换热管两端均设置双层管板的密封结构型式如图1-2,这样既解决了密封问题,又解决了组焊后管板与换热管密封焊道间有泄漏不易发现和不易补焊的问题,并且还可以实现管板与风箱板的多重密封焊接型式,可确保换热器在任何情况下均不开焊。
由于双管板结构较简单,所以预热器投资费用不会明显增加。
图1-2双管板密封方式
1.2换热器的腐蚀类型
加热炉中用于预热空气换热器的主要腐蚀有高温腐蚀和磨损腐蚀
所谓高温腐蚀是指在高温条件下,固态金属与其相接触的各类环境介质界面间发生的化学反应,并形成反应产物膜于金属表面时所造成的对金属正常组织及性能的破坏现象。
高温为金属与环境界面间化学反应的进行及金属腐蚀破坏的加速创造了条件。
众所周知,各类余属材料在其高温生产和实际使用过程中所遇到的腐蚀环境是复杂而多变的,但它们都可用反应式(1-1)表示之[5]
M(金属)+X(介质)→MX(腐蚀产物)(1-1)
图1-3金属高温腐蚀示意图
换热器金属高温腐蚀所处的环境介质是呈气态,它们是多种状态的复杂物质。
金属高温腐蚀所处环境介质的变化将对高温腐蚀反应速度、腐蚀产物及腐蚀机理施加本质的影响。
高温腐蚀中以在干燥气态介质中金属腐蚀行为的研究历史最久,认识全面而深入,人们称它为气体腐蚀或干腐蚀。
因为高温气体腐蚀主要研究金属与气态介质间的界面化学反应,故许多文章中常称它为化学腐蚀。
高温氧化乃是气体腐蚀中的典型特例。
高温气态介质腐蚀,通常称为高温氧化、高温气体腐蚀、燃气腐蚀或干腐蚀等。
换热器腐蚀介质包括单质气体分子如O2、H2、N2等,非金属化合物气态分子H2O、SO2、CO2、CO、CH4、H2S等、、燃料燃烧产物对金属的高温氧化有很大的影响。
研究表明,随H2O气增加,高温氧化量剧增,含有SO2的燃气腐蚀量更大。
若含氧量高,则高温氧化严重。
反之,若限制供氧量,致使燃气中CO、H2、H2S量提高,甚至使烟气由氧化性变为还原气氛,可使氧化减缓,或不发生氧化。
但不足的空气量必然导致燃烧不完全,既不经济也不利于控制大气污染。
因此,应适当控制氧量,使烟气保持近中性较合理。
实际上完全氧化性或还原性的燃气是不存在的。
从化学平衡原理可知,燃气中只要有大量的CO2存在,就必然有CO。
而含氧量对它们的相对含量有直接影响作用。
大气或燃烧产物中的含硫气体(包括硫蒸气、SO2或H2S)会加速金属的高温腐蚀。
这主要是因为腐蚀产物(硫化物)的特性所致。
与金属氧化物比较,硫化物有下列特性:
(1)热力学稳定性差,ΔG硫化ΔG氧化>0
(2)体积较大,如FeS、NiS、MoS、CrS、CuS等的体积与生成相应硫化物的金属的体积之比,在2.5~3.5之间,因而生成硫化物的内应力较大,表面膜易破裂。
(3)晶格缺陷较多,有利于物质迁移,可加速腐蚀。
(4)硫化物可能与金属、氧化物或别的硫化物生成低熔点共晶物。
碳钢和某些合金钢(尤其在Cr含量低于Ni含量的钢中),在含硫气氛中还可能出现晶间腐蚀现象。
这可能是由于硫化物的缺陷多,或生成了低熔点共晶物,从而有利于硫向金属间扩散所致。
金属Cr和Al可有效的抗硫蚀。
含Cr高的钢,由于CrS具有一定的保护性,从而可提高抗SO2腐蚀能力[6]。
由于腐蚀介质和金属表面间的相对运动引起金属的加速破坏或腐蚀,称为磨损腐蚀。
换热器中发生的磨损腐蚀大都为湍流腐蚀。
湍流腐蚀发生在部件的某些特定的、介质流速急剧增大形成湍流的部位。
管壳式换热器,离入口端高出少许的部位,正好是流体从管径大转为管径小的过渡区间,此处便形成了湍流。
输送流体的管道,在流体突然被迫改变方向的部位,如U行换热管拐弯部位的管壁就要比其他部位更易被腐蚀减薄,甚至穿孔。
这种由高速流体直接不断地冲击金属表面所造成的腐蚀是湍流的一种特例,又称为冲击腐蚀。
1.3高温腐蚀理论
金属在各类腐蚀介质中高温腐蚀的产生取决于反应物相界面上形成腐蚀产物所需化学反应的热力学条件,而高温腐蚀的持续则取决于相界面上形成的腐蚀产物的成分、组织结构特征及它对界面持续化学反应施加的影响。
1.3.1界面化学反应
对金属的高温氧化而言,固态纯金属与气态氧在金属表面相遇后是否在它们界面上发生化学反应,可根据该反应系统中热力学函数自由能的变化值△F来判断。
金属的高温氧化反应经常用式(1-2)表示之:
2M(金属)+O2=2M2+O2(氧化皮)(1-2)
若反应系统中的△F
在上述高温氧化反应式中,状态函数△F值是受氧分压Po2和氧化产物分解压PMO的比较值控制的。
当Po2>PMO时,反应系统中的△F
1.3.2界面化学反应产物
金属与环境介质在它们相界上发生化学反应时,有反应产物在金属表面上形成[3]。
各种金属在不同的腐蚀环境介质中可形成光泽、颜色、组成、组织、形貌和结构不同的腐蚀产物。
这种反应产物表现为处于金属表面的一层膜或称锈皮。
金属高温氧化时形成的腐蚀锈皮常称为氧化膜或氧化皮。
1.3.3金属腐蚀锈皮对界面化学反应的影响
高温腐蚀界面反应结果产生的锈皮,改变了金属与环境介质之间的界面初始平衡状态。
它使单一的金属与环境界面变为金属与锈皮和锈皮与环境两个界面,使高温腐蚀过程复杂化。
从而高温腐蚀速率、锈皮的发展都开始受锈皮组成、结构的控制。
锈皮对界面化学反应的影响一般可用高温腐蚀动力学的三种函数规律来分析。
这三种函数规律包括直线规律、抛物线规律和对数规律,它们可用式(1-3)、式(1-4)、式(1-5)表示:
直线规律△g=Kt(1-3)
抛物线规律△g2=K1t(1-4)
对数规律△g==In(K2t)(1-5)
式中:
△g—氧化皮增重
K、K1、K2—常数
T—氧化时间
直线规律意味着高温腐蚀锈皮的形成并未对金属与介质间的化学反应速率施以影响。
它表明此时锈皮是疏松的,或是挥发型的,在金属与介质之间可进行持续等速的化学反应。
抛物线规律意味着高温腐蚀界面化学反应所产生的锈皮在金属表面形成后,它的致密性随锈皮增厚而不断提高,金属离子和介质原子通过锈皮扩散的抑制能力不断加强,控制了界面化学反应速率,使其不断降低。
对数规律意味着界面初始化学反应快速进行而形成高防护性的锈皮,此后把界面化学反应速率控制在极低的范围内。
1.4换热器材质的选择
选材防腐是换热器防腐设计的首要原则。
换热器为达到抗腐蚀的目的,在设备设计和制造过程中就应该考虑使用耐蚀材料代替普通碳钢。
含铬不锈钢具有良好的耐蚀性,但当烟气中还含硫化氢时,应注意对硫化物应力开裂的敏感性,一般不适用。
而含铬22%~25%的双相不锈钢和高含镍的奥氏体不锈钢,在250℃以上,具有良好的耐蚀性,并能抗硫化氢应力腐蚀。
一般认为含镍钢对烟气中的硫成分敏感会引起管壁腐蚀,而含镍钢价格贵,因此最好选择不含镍的耐热钢。
由于烟气的温度为800℃且含有少量的硫所以可以初步选择普通碳素钢渗铝,其允许的烟气温度为850℃。
钢材经新技术渗铝后,与未渗铝的同种钢材相比,其使用温度可提高300℃左右。
如碳素钢使用温度上限为500℃,经渗铝处理后可达800℃左右。
各种基材渗铝后,抗氧化温度可以提高200~300℃。
普通碳钢,在800~900℃下使用,抗氧化性比原基材可提高10倍,其性能优于OCr17Mn13Mo2N耐热钢。
工业上常用的1Cr18Ni9Ti耐热钢经渗铝后,在1100℃高温下,抗氧化能力可提高3倍以上。
对于钢管渗铝以及渗铝件的焊接加工,国内已经有成熟经验。
钢材渗铝后抗氧化性能一般比母材可以提高200~300℃。
试验中曾将A3钢管、A3渗铝钢管和1Crl8Ni9Ti钢管放进炉温为1200~1350℃的试验炉内一起加热5小时,经过短时间高温加热以后,渗铝钢的抗氧化性远比普通钢好,也比不锈钢强,但把普通碳钢渗铝后长期使用,考虑到母材高温强度不足等因素,材质许用温度仍宜选用较低值。
加热炉炉尾排烟温度已降低到700-800℃,这就为碳钢渗铝管作为换热器高温管组创造了条件,这样做可以大大降低换热器的造价。
渗铝钢换热器的使用寿命大约是普通碳素钢的3倍,正常运行温度达800℃,
预计换热器的寿命为7a。
1.5渗铝钢的焊接工艺
国内外对渗铝钢焊接研究是从20世纪70年代开始的,国内不少单位都做过大量的工作,研究了多种渗铝钢专用焊条或专用涂层。
但由于渗铝钢焊接的复杂性,各种焊接工艺都未能全面满足工程施工和使用要求的统一需要。
因此,全面解决渗铝钢的焊接问题是渗铝钢推广应用的一个重要环节。
为了保证渗铝钢焊接后熔合线具有耐蚀、耐氧化的特性,可采用两种对策:
其一是堆焊。
在渗铝前对管端堆焊耐蚀金属,然后进行渗铝,打磨坡日,最后用耐蚀焊条完成焊接;其二是钎焊。
采用钎焊的方法焊接渗铝钢,可以保证焊接接头的渗铝层不受损伤,保证接头的耐蚀性能。
1.5.1堆焊
碳钢管未渗铝时,在钢管端头堆焊一层耐蚀金属(如奥氏体不锈钢焊条A312),然后
再去渗铝。
这时管子之间的焊接变成了不锈钢之间的焊接,并不破坏渗铝层。
1.5.1.1开坡口
先按图1—4(b)开坡口,再用A312焊条堆焊成图1—4(c),最后按图1—4(d)开坡口,将这样的钢管拿去渗铝。
由图1—4可知,按规定要求,BC和EF大于5~6mm时,才能保证焊接时基体金属不进入到焊缝中去,所以必须计算开坡口角度与管壁厚的关系。
图1-4管端堆焊前后坡口示意图
1.5.2钎焊
钢管对焊时,利用焊接余热把钎料粉末熔化,熔化的钎料粘贴(或渗透)到被焊的渗铝钢管内外焊缝上,熔合线处自然就具备了钎料的特性。
所用焊条仍为A312,因为A312与碳钢焊接不成问题。
钢管外表面的钎焊比较容易,困难的是管子内焊缝的钎焊。
为此,特制作了一个内焊缝钎焊的夹持工具,它的作用是保证钎料供到焊缝区,并在焊接时用氩气保护。
该夹持工具尾杆很长,可施焊任意长度的钢管。
夹持工具各部位的作用及安装情况如图1—5所示。
该夹持工具用起来比较方便,卸拆容易。
碳钢渗铝是先有钢管,后渗上铝;同样,钎焊也是先有钢管,焊缝区后粘贴上钎料,都不是冶金过程,不会破坏原渗铝层,有关钎焊资料见表1-4。
图1-5特制钎焊工具
1,2—渗铝钢管;3—尾杆;4—氩气通道;5—套管;
6—带空的氩气筒;7—钎料;8—挡板;9—紧固件
表1—4钎焊工艺参数
钢管
焊条
电流∕
A
电压∕
V
焊速∕
m•s﹣1
线能量∕kJ•cm﹣1
钎料
碳钢
渗铝
A312
φ3.2mm
90
20
0.080—0.095
13—17
70%-85%
Al
30%-15%
Ag
第二章渗铝钢的性能研究
2.1表面保护技术简介
控制材料腐蚀有三种基本途径:
一是改变材料,选用合适的合金、金属、合成材料或陶瓷等其它材料;二是在钢铁或金属材料基体表面涂覆合金、非金属涂层或其它种类的渗层、镀层,将基体材料与环境相隔离(如渗铝、渗锌等);三是改变环境,减少环境的腐蚀性。
采用表面技术和表面覆层因工艺方法多,覆层材料种类多,成本较低,又不改变基体的力学性能,施工工艺灵活等优点,在各个领域的腐蚀防护工程中得到了广泛的应用。
金属表面采用覆盖层,可尽量避免金属和腐蚀介质直接接触,是金属材料的一种主要防护技术[7]。
2.1.1表面防护技术应用举例
表面防护是一项很有前途的技术,研究和工业应用发展很快,主要表现在以下一些方面:
(l)碳钢塔内构件和部件的表面渗铝技术,如包埋式渗铝、热浸式渗铝和电解式渗铝等。
(2)不锈钢炼化设备表面转化膜技术如转化膜板式换热器、常减压塔内构件等。
(3)高温涂层技术、列管式换热器整体涂覆技术、大型储罐的防腐和抗静电涂层技术以及双层环氧管线等防护。
(4)非晶态镍一磷镀技术,如大型列管式换热器的整体化学镀技术、多种机、泵、阀部件的防护性化学镀技术。
2.1.2金属钝化理论
在金属电动序中某些较活泼的金属放置在某特定环境中,将会由原来的活泼状态变为不活泼状态。
例如,铁在稀硝酸中腐蚀很快,在浓硝酸中腐蚀则很缓慢。
这种现象被称为金属的钝化。
金属钝化足一种界面现象,因为它没有改变金属本身的性能,只是使金属表面在介质中的稳定性发生了变化。
金属由活泼状态转变为钝态是一个比较复杂的过程,因此人们对钝化的认识也是逐步深化的。
_直到现在为止还没有很完整的理论来说明所有的钝化现象。
关于金属钝化的机理,一直存在两种理论,即成相膜理论和吸附理论。
成相膜理论
成相膜理论认为,当钝化金属阳极溶解时,可以在其表面生成一层致密的、覆盖性良好的固体产物薄膜,这种薄膜被称为钝化膜。
这层钝化膜构成独立的固相,从而使金属表面与介质机械地分开,阻碍阳极过程进行,使电位升高很多,金属的溶解度大大降低,进入钝态。
试验证明钝化膜是确实存在的。
钝化膜的结构还不是十分清楚,一般认为是非品态的、含结合水的氧化物。
吸附理论
吸附理论认为薄膜的机械覆盖保护作用在金属钝化中并不起主要作用。
只要在金属表面或部分表面生成氧或含氧粒子的吸附层即可使金属钝化,而无需形成成相膜。
金属表面吸附氧,这氧部分地被金属中的电子所偶极化,成为电偶极子,其带正电性一端金属表面上。
氧优先吸附于金属表面的活性最大的一些点上,从而降低阳极活性,阻滞阳极反应的进行。
这一理论认为,引起钝化的原因不是机械隔离,而是金属表面反应能力的降低。
吸附理论也是有试验根据的。
根据试验结果,氧吸附于表面的总面积只占全部表面的6%就足以阻滞阳极反应进行,使金属钝化。
2.2金属铝的特性
2.2.1自钝化现象
自钝化众属是指那些在空气中和很多中溶液中能自发钝化的金属。
铝就是一种自钝化金属。
放置在空气中的铝很快表面生成一层氧化膜,而且这层钝化膜即使受到磨擦或冲击等机械破坏后还能迅速自动修复。
所以我们平时测量到的铝的电极电位是带有钝化膜的电极电位,比真正的铝电极电位要正得多。
例如,工业纯铝在3%NaCl中的电极电位为
﹣0.75V左右。
如果采用一块砂轮片在溶液中擦伤铝表面的钝化膜,则我们测得的瞬时电极电位可达﹣1.50V左右,更接近于铝的真实电位(﹣1.66V)。
在空气中除铝以外,能自发钝化的金属还有铬、钛及不锈钢。
金属由原来的活泼状态转变为钝化状态后,改变了金属表面的双电层结构,从而使电极电位发生了相应的变化。
金属钝化后的电极电位向正方向移动很多(约0.5~2.0V左右),这是金属转变为钝态时出现的一个普遍现象。
钝化金属的电位接近贵金属的电位。
所以有人对钝化下这样的定义:
当活泼金属的电极电位变得接近于较不活泼贵金属的电极电位时,活泼的金属就钝化了。
2.2.2高温抗蚀性
金属处在钝化状态时,其腐蚀率非常低。
由活化态转为钝态时,腐蚀率一般将减少101~106数量级。
这主要是由于腐蚀体系中的金属表面形成了一层极薄的钝化膜。
钝化膜的厚度一般在10~150埃,与金属材料有关。
铝是活泼金属,和氧的亲合力很强,在常温空气中可生成厚度约50一150埃的钝化膜,在高温时可生成致密的氧化物薄膜(钝化膜),这层薄膜的熔点高达2050℃,密度3.95~4.10t/耐(约为铝的1.4倍),使其表现出极高的耐蚀性。
因此人们大量采用铝制日用器皿,铝也被广泛应用于高温腐蚀环境的表面保护技术中。
碳钢表面渗铝后可将它在1000℃时的抗氧化能力大大提高。
金属铝及其合金在液态金属钠和铅中保持优良的抗蚀性,它还可有效提高Al2O3氧化皮在中性熔盐中的抗蚀能力。
各种含硫气态介质很难腐蚀金属铝及其合金。
铝在干燥的HCI或NH3中的高温抗蚀性也是优良的。
金属铝抗高温氮蚀能力差,但是铝表面生成一层Al办后可有效提高它的高温抗氮蚀性。
2.3渗铝钢的性能
渗铝是在高温条件下活性铝原子扩散到碳钢或合金的表层形成铝铁合金层的一种工艺方法,表面具有铝铁合金层的钢叫渗铝钢。
渗铝钢除了基本保持原钢材机械性能外,增加了渗铝层特有的性能。
2.3.1机械性能
渗铝钢的特点是要求渗铝后母材的机械性能与原材料基本相当或有所提高,如果母材的性能下降,就失去了渗铝钢的意义。
众所周知,钢材渗铝温度在1000℃左右,钢材处于奥氏体区,由于冷却速度的不同,母材可能出现各种不同的组织,对于中高合金钢而启,这个过程易产生
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