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我国是一个富煤、缺油、少气的国家,煤炭的储藏量达到6000亿吨,在世界排名三,很适合用来开发和利用,因此,火电在我国拥有十分明显的成本优势且地位相当重要。作为燃煤电厂耐热部件材料的T91耐热钢是在9Cr-1Mo钢的基础上通过添加V、Nb、N等微量元素而形成的,其设计使用温度为600℃-650℃。但是由于一方面,燃煤灰分中含有的升华物质往往会在电站高温燃煤锅炉的受热面上产生坚硬的结灰,从而对耐热钢T91产生高温氧化和腐蚀;另一方面,火力发电厂也在向高参数的方向发展,燃煤锅炉的最高实际壁温已超过了 600℃。耐热钢T91目前已经无法达到其原有的设计寿命,因此改善耐热钢T91的抗高温氧化与腐蚀性能迫在眉睫。本论文针对这一限制,采用真空电弧离子镀分别在耐热钢T91上镀厚度为10μm含5%Si、10%Si、20%Si的三种AlSi镀层,然后在550℃真空条件下40小时热扩散形成三种AlSi扩散涂层,并采用间断式称重法研究三种AlSi扩散涂层在空气中600、700、800℃下的氧化行为和在75%Na2SO4+25%NaCl盐膜下空气中650、750℃下的腐蚀行为。结果表明:1)涂层的制备:采用真空离子镀后在550℃下真空热处理的方法成功地在耐热钢T91表面制备出了三种AlSi扩散涂层,涂层表面均匀且没有明显裂痕,截面形貌显示涂层是连续均匀、无明显裂纹孔洞的,与基体合金结合良好,涂层厚度大约均为10μm,XRD相图可知,涂层主要由Al86Fe14和A19FeSi3的混合相构成。2)涂层的抗氧化性能:在600、700、800℃下氧化200h后,T91基体以及三种AlSi扩散涂层均有明显的氧化,但根据动力学曲线得出,三种AlSi扩散涂层的增重远小于基体,因此对基体具有保护性。根据XRD相图、截面形貌、截面线扫描以及能谱图互相验证得知,基体表面生成了主要成分为Fe2O3的氧化膜,在高温下不具有保护性,而三种AlSi扩散涂层生成了富含Al2O3的、具有保护性的氧化膜。所以,三种AlSi扩散涂层都可以很好的保护基体,提高其在高温下的抗氧化性能。3)涂层的抗腐蚀性能:在盐膜下空气中650、750℃腐蚀100h后,三种AlSi扩散涂层及基体T91表面均发生了明显的腐蚀现象。但根据动力学曲线得出,三种AlSi扩散涂层的增重远小于基体,因此对基体具有保护性。XRD相图、截面形貌、截面元素线扫描以及截面成分分析显示基体表面生成了非常厚的腐蚀产物,主要成分为Fe2O3以及少量的Cr2O3和FeS,且氧化膜疏松易于脱落,随着温度的升高厚度有大幅的增加。而三种AlSi扩散涂层在两种温度下均形成了一层主要成分是Al2O3的保护性氧化膜,阻止了基体的进一步腐蚀,提高了基体的抗腐蚀性能。