Mikrostruktura laserowo napawanych powłok z stopu Ni-Cr-Mo-W oraz ich
odporność na korozję wysokotemperaturową
Tematem rozprawy doktorskiej jest zbadanie mikrostruktury napawanych laserowo powłok z stopu Ni-Cr-Mo-W oraz ich odporność na korozję. Powłoki zostały nałożone techniką napawania laserowego na niskostopową stal 13CrMo4-5, która jest stosowana w budowie elementów kotłów energetycznych. Ze względu na niską odporność korozyjną wspomnianej stali, istnieje silna potrzeba skutecznego zabezpieczenia jej przed utlenianiem. Celem pracy było wykonanie napoin ze stopu niklu Ni-Cr-Mo-W, cechujący się dobrą odpornością na korozję oraz zbadanie ich odporność na działanie korozji wysokotemperaturowej w szkodliwych środowiskach gazowych: SO2, CO2, H2O, O2 i N2 oraz w wariacji z próbkami zasypanymi w popiołach zawierających pierwiastki takie jak: Na, Cl, Ca, Si, C, Fe i Al. Eksperymenty korozji przeprowadzono przez 1000 i 4500 godzin w temperaturze 600 °C. Powstałe w wyniku korozji zgorzeliny na napoinach, zostały poddane analizie za pomocą technik badawczych: MO, SEM, TEM, EPMA, XRD, XPS zarówno przed jak i po eksperymentach korozyjnych. Otrzymane wyniki badań porównano z obliczeniami termodynamicznymi w programie FactSage 7.0, w celu identyfikacji powstałych faz w zgorzelinie oraz napoinie. W wyniku przeprowadzonych badań możliwe było określenie mechanizmu korozji oraz jej kinetyki dla badanych napoin ze stopu Ni-Cr-Mo-W w środowisku szkodliwych gazów oraz popiołów.
Microstructure of laser clad Ni-Cr-Mo W coatings and their high temperature
corrosion resistance
The subject of the dissertation is to examine the microstructure of laser-cladded Ni-Cr-Mo-W alloy coatings and their corrosion resistance. The coatings were applied by laser welding technique on the low alloy steel 13CrMo4-5, which is used in the construction of power boiler elements. Due to the low corrosion resistance of this steel, there is a strong need for effective protection against oxidation and loss of properties such as mechanical strength. Therefore, the aim of the work was to make coatings from the nickel alloy Ni-Cr-Mo-W, characterized by good corrosion resistance and examine the high temperature corrosion resistance in harmful gas environments: SO2, CO2, H2O,
O2 and N2 and in variation with deposited ash, contains elements such as: Na, Cl, Ca, Si, C, Fe and Al. Corrosion experiments were carried out for 1000 and 4500 hours at 600 °C. The corrosion results with the formation of oxide scales on the clads, which were analyzed by means of the techniques: OP, SEM, TEM, EPMA, XRD, XPS, respectively before and after the corrosion experiments. The obtained results were supported by thermodynamic calculations in the FactSage 7.0 program to identify the phases in the scale and tension. As a result of the tests, it was possible to determine the mechanism of corrosion and its kinetics for the Ni-Cr-Mo-W coatings in the environment of harmful gases and ashes.
