Corrosion Science and Engineering Journal

fa اثر ناخالصی سوخت سنگین بر خوردگی داغ آلیاژ اینکونل 617 Effect of Heavy Fuel Impurities on Hot Corrosion of Inconel 617 عمومى General پژوهشي Research استفاده از سوخت‌های سنگین که حاوی ناخالصی هایی همچون گوگرد و وانادیم هستند می‌تواند از طریق مکانیزم‌ خوردگی داغ منجر به تخریب قطعات بخش داغ توربین‌های گازی شود. در این تحقیق اثر ناخالصی‌های گوگرد، وانادیم، پتاسیم، کلسیم و سرب موجود در سوخت سنگین بر رفتار خوردگی داغ آلیاژ اینکونل 617 بررسی شد. برای این منظور، آزمایش خوردگی داغ در دو دمای 700 و °C1000 در زمان‌های 8، 16، 24، 32 و 40 ساعت توسط ترکیبات مختلف شامل 60%Na2SO4+ 40%V2O5، 2%K2SO4+ 58%Na2SO4+40%V2O5، 1% CaCl2+ 2% K2SO4+ 57%Na2SO4+40%V2O5 و 0.2% PbCl2+ 1% CaCl2+ 2% K2SO4+ 56.8%Na2SO4+40%V2O5 انجام شد. ارزیابی به کمک اندازه گیری تغییرات وزن، مطالعه سطح و سطح مقطع نمونه‌ها بوسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به آنالیزور EDS و بررسی پراش پرتو ایکس (XRD) محصولات خوردگی انجام شد. نتایج حاکی از عدم تاثیر گذاری ناخالصی‌های پتاسیم، کلسیم و سرب بر خوردگی داغ آلیاژ 617 بود. همچنین مشاهده شد که با افزایش مدت زمان خوردگی، وزن نمونه‌ها در دمای °C700 افزایش یافت. در حالیکه تخریب شدید ناشی از خوردگی داغ منجر به کاهش وزن در نمونه‌های خورده شده در دمای °C1000 بعد از 8 ساعت شد. تصاویر سطح مقطع نمونه‌ها در دمای °C700 دلالت بر وجود دو لایه متشکل از ترکیبات نمک و اکسید کروم داشت. از طرفی بررسی سطح مقطع نمونه‌ها در دمای°C1000، بیانگر وجود محصولات خوردگی متخلخل و عدم تشکیل لایه اکسیدی پیوسته روی سطح بود. آنالیز XRD نشان داد که محصولات خوردگی بوجود آمده در دمای °C1000 شامل اکسید نیکل (NiO)، اکسید کروم (Cr2O3)، سولفید نیکل (NiS)، سولفات کروم (Cr2(SO4)2) و اکسید کروم سدیم (Na2CrO4) است. * صارمی - محسن - دانشگاه تهران، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشکده مهندسی متالورژی و مواد آدابی، محسن - دانشگاه آزاد اسلامی، واحد رودهن، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، رودهن، ایران عابدینی، مرتضی - دانشگاه کاشان، دانشکده فنی، گروه مهندسی متالورژی و مواد آماده، احمدعلی - دانشگاه تهران، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشکده مهندسی متالورژی و مواد قاسمی منفرد راد، حمیدرضا - دانشگاه تهران، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشکده مهندسی متالورژی و مواد کاظمی، مهدی - دانشگاه تهران، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشکده مهندسی متالورژی و مواد خدابخشی، میثم - شرکت مهندسی و ساخت توربین مپنا، کرج، ایران   The use of heavy fuels containing impurities such as sulfur and vanadium can lead to the destruction of components gas turbine, exposed to combustion environments at high temperature, through hot corrosion. In this study, the effect of sulfur, vanadium, potassium, calcium and lead in heavy fuel oil on the hot corrosion behavior of Inconel 617 alloy were investigated. For this purpose, hot corrosion experiments were carried out in the presence of various corrosive compounds including 60%Na2SO4+ 40%V2O5, 2%K2SO4+ 58%Na2SO4+40%V2O5, 1% CaCl2+ 2% K2SO4+ 57%Na2SO4+40%V2O5 and 0.2% PbCl2+ 1% CaCl2+ 2% K2SO4+ 56.8%Na2SO4+40%V2O5 salts at two temperatures of 700 °C and 1000 °C for 8, 16, 24, 32 and 40 hours. The exposed samples were investigated with measurement of weight changes, SEM, EDS and XRD analysis. The results showed that the impurities of potassium, calcium and lead did not have any remarkable effect on the hot corrosion of inconel 617. It was also observed that the weight of the specimens increased with increasing hot corrosion time at testing temperature of 700 °C. However, a decrease in the weight of specimens was observed after 8 h hot corrosion at 1000 °C that was due to severe destruction of the surface. The cross-sectional images of the samples corroded at 700 °C indicated that there were two layers containing chromium oxide and salt compounds. Nevertheless, the cross-sectional analysis of samples corroded at 1000 °C indicated that there were porous and non-continuous oxide scales on the surface. X-ray diffraction analysis of corrosion products, formed on the corroded specimens at 1000 °C, showed the presence nickel oxide (NiO), chromium oxide (Cr2O3), nickel sulfide (NiS), chromium sulfate (Cr2(SO4)2), and sodium chromium oxide (Na2CrO4). ناخالصی سوخت سنگین, خوردگی داغ, اینکونل 617 Heavy fuel impurities, Hot corrosion, Inconel 617 7 20 http://journal.ica.ir/browse.php?a_code=A-10-1-52&slc_lang=fa&sid=1