超超临界锅炉用TP310HCbN不锈钢的热腐蚀行为研究 被引量：9

1

作者 缪筱玲 刘光明 +1 位作者 于斐 汪元奎 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期37-39,56,共4页

以80%Na2SO4+10%K2SO4+10%KCl混合熔融盐为热腐蚀介质,研究了TP310HCbN奥氏体不锈耐热钢在600℃,650℃和700℃下的热腐蚀行为。结果表明:在600℃和650℃下,腐蚀失重轻微,热腐蚀过程中腐蚀产物从样品表面剥落,样品晶界发现大量硫化物,并... 以80%Na2SO4+10%K2SO4+10%KCl混合熔融盐为热腐蚀介质,研究了TP310HCbN奥氏体不锈耐热钢在600℃,650℃和700℃下的热腐蚀行为。结果表明:在600℃和650℃下,腐蚀失重轻微,热腐蚀过程中腐蚀产物从样品表面剥落,样品晶界发现大量硫化物,并有明显的晶间腐蚀倾向;在700℃下,样品失重加速,腐蚀产物剥落严重。利用XRD和SEM分析样品经热腐蚀后的表面成分和结构,腐蚀产物主要由Fe3O4和(Fe,Cr)2O3组成,并含有少量的NiCr2O4和Cr2S3。 展开更多

关键词 超超临界锅炉 TP310HCbN不锈钢 热腐蚀 Na2SO4-K2SO4-KCl熔盐

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Grade 91耐热钢的硬度与持久强度、许用应力和运行/剩余寿命的相关性研究 被引量：7

2

作者 彭志方 刘省 +2 位作者 杨华春 杨超 王家庆 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期109-118,共10页

利用不同硬度Grade 91钢试件的持久强度数据研究该钢硬度与持久强度和最大许用应力的相关性。结果表明,采用系列硬度试件所做确定温度和外力下的持久实验同时存在性能高估和低估现象,将这些数据综合在一起预测/外推钢的持久强度与实际... 利用不同硬度Grade 91钢试件的持久强度数据研究该钢硬度与持久强度和最大许用应力的相关性。结果表明,采用系列硬度试件所做确定温度和外力下的持久实验同时存在性能高估和低估现象,将这些数据综合在一起预测/外推钢的持久强度与实际值差距较大,利用由此确定的105 h持久强度计算得到的最大许用应力对应用产生不完全符合实际的影响。同时研究得到Grade 91钢在确定温度下满足最大许用应力的硬度下限的确定方法:对于硬度在201(205)HBW及其以上的Grade 91钢部件,在575(600)℃及其以下温度运行时可满足ASME BPVC 2019版规范对Type 1和Type 2型材料最大许用应力的要求;硬度在204HBW及其以上的Grade 91钢部件在575℃及其以下温度运行时可满足ASME BPVC 2017版规范对壁厚大于75 mm部件最大许用应力的要求。因此,在已有硬度范围规定(ASME BPVC 2017-2019对Grade 91钢:190~250HBW)的情况下,下调最大许用应力的ASME BPVC 2019新规范给现有硬度范围下限的实施带来一定困难,即满足该硬度下限要求却不能满足最大许用应力要求。为解决这一问题未来有必要上调硬度下限值。此外,研究了Grade 91钢运行/剩余寿命评估算法中利用短时实验数据外延105 h持久强度的函数优化。结果表明,现用算法采用幂函数拟合存在性能高估现象,若采用对数函数将不同硬度试件的持久数据分开拟合则可明显提高与实验数据的吻合性;在此基础上研究所得已知运行条件下部件厚度-硬度-运行/剩余寿命的关系将安全性评估的技术参数融为一体,可体现该方法的适用性、可靠性和直观性。以上研究结果可供相关标准修订和工业实际应用参考。 展开更多

关键词 Grade 91钢 硬度 持久强度 许用应力 运行/剩余寿命

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S30432和HR3C涂覆某电厂煤灰和合成煤灰高温腐蚀行为研究 被引量：6

3

作者 汪元奎 刘光明 +4 位作者 赵超 张民强 刘洪杰 黄丽琴 毛晓飞 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期365-371,380,共8页

目的研究S30432和HR3C涂覆某电厂煤灰和合成煤灰后在700℃模拟锅炉气氛中的腐蚀行为,分析两种材料的腐蚀机理。方法将表面涂覆煤灰的S30432、HR3C试样置于700℃含0.3%SO2模拟锅炉烟气环境中腐蚀2000 h,间隔一定时间取出样品称量,获得腐... 目的研究S30432和HR3C涂覆某电厂煤灰和合成煤灰后在700℃模拟锅炉气氛中的腐蚀行为,分析两种材料的腐蚀机理。方法将表面涂覆煤灰的S30432、HR3C试样置于700℃含0.3%SO2模拟锅炉烟气环境中腐蚀2000 h,间隔一定时间取出样品称量,获得腐蚀动力学曲线。腐蚀2000 h后,清洗去除样品表面的腐蚀产物,获得样品腐蚀后的损失量,计算两种材料在合成煤灰和某电厂煤灰中的腐蚀加速比。采用XRD、SEM和EDS对腐蚀产物成分、微观形貌和结构进行分析。结果在某电厂煤灰环境中,S30432和HR3C的腐蚀产物均为Fe2O3、Cr2O3和FeCr2O4;在合成煤灰中,S30432残留腐蚀产物主要为FeCr2O4和FeS,而HR3C则主要为Fe2O3、Cr2O3。在某电厂煤灰中,S30432和HR3C表面生成了较厚的腐蚀产物层,且腐蚀产物层中有大量孔洞;在合成煤灰中,S30432、HR3C腐蚀产物几乎剥落殆尽。结论由于HR3C中的Cr和Ni含量较高,其耐腐蚀性能明显优于S30432。由于合成煤灰中硫酸盐含量较高,因此合成煤灰中S30432和HR3C的腐蚀明显加快,S30432和HR3C在合成煤灰和某电厂煤灰中腐蚀的加速比分别为3.03和3.28。 展开更多

关键词 S30432 HR3C 高温腐蚀 煤灰 加速比

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Super304H钢在含1.5%SO_2模拟烟气中的腐蚀行为研究 被引量：5

4

作者 汪元奎 黄丽琴 +3 位作者 刘光明 张民强 倪进飞 李茂东 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期199-205,共7页

目的研究Super304H钢在650℃和700℃模拟烟气中的腐蚀行为和机理。方法将Super304H钢试样置于含SO2(体积分数1.5%)的模拟烟气中,间隔一定时间取出样品称量,获得腐蚀动力学曲线。采用XRD、SEM和EDS分析不同腐蚀阶段的腐蚀产物形貌、成分... 目的研究Super304H钢在650℃和700℃模拟烟气中的腐蚀行为和机理。方法将Super304H钢试样置于含SO2(体积分数1.5%)的模拟烟气中,间隔一定时间取出样品称量,获得腐蚀动力学曲线。采用XRD、SEM和EDS分析不同腐蚀阶段的腐蚀产物形貌、成分和物相组成。结果腐蚀初期,Super304H钢在700℃下的腐蚀速率明显比650℃下的快,腐蚀过程中,腐蚀产物不断生成和剥落。650℃时,样品初期的主要成分为Cr_2O_3和Fe2O3,随腐蚀时间的延长,生成了Fe_3O_4;700℃时的腐蚀产物剥落更明显。腐蚀产物具有双层结构,主要由Fe2O3、Cr_2O_3、Fe_3O_4和少量(Ni,Cr)Fe_2O4、Cu Fe_2O4尖晶石类化合物组成,在腐蚀产物内层生成了硫化物。结论 Super304H钢在650℃和700℃含SO2(1.5%)的模拟烟气中,腐蚀产物不断生成和剥落,导致腐蚀加速。 展开更多

关键词 SUPER304H钢 二氧化硫 模拟烟气 高温腐蚀

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P91钢亚音速喷涂NiCr／Cr3C2涂层的热腐蚀行为研究 被引量：9

5

作者 繆筱玲 汪元奎 +1 位作者 刘光明 陈嵩松 《表面技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期25-28,共4页

采用亚音速火焰喷涂方法在P91钢上制备了NiCr/Cr3C2涂层,研究了样品在600,650和700℃的80%Na2SO4+10%K2SO4+10%KCl(质量分数,后同)混合熔融盐中的热腐蚀行为,利用XRD和SEM分析了表面成分和结构。结果表明:喷涂NiCr/Cr3C2涂层样品在热腐... 采用亚音速火焰喷涂方法在P91钢上制备了NiCr/Cr3C2涂层,研究了样品在600,650和700℃的80%Na2SO4+10%K2SO4+10%KCl(质量分数,后同)混合熔融盐中的热腐蚀行为,利用XRD和SEM分析了表面成分和结构。结果表明:喷涂NiCr/Cr3C2涂层样品在热腐蚀过程中,腐蚀产物从样品表面剥落而在动力学上表现为失重,在700℃样品失重加速。经热腐蚀后,涂层表面的腐蚀产物主要由Ni3S2和Cr2O3组成。由于基体/涂层结合处生成硫化物,造成基体/涂层的弱结合,导致涂层脱落。 展开更多

关键词 NiCr/Cr3C2涂层 热腐蚀 Na2SO4-K2SO4-KCl

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锅炉管用Sanicro25奥氏体耐热钢在带压蒸汽中的氧化行为 被引量：4

6

作者 杨华春 柴国才 +3 位作者 马云海 于明明 李健 莫春鸿 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期42-47,共6页

在不同温度(650,700℃)和压力为27 MPa的蒸汽中对锅炉管用Sanicro25奥氏体耐热钢进行不同氧化时间(200,500,800,1 300,2 000 h)的氧化试验,研究了试验钢表面及截面形貌、表面物相组成和氧化行为。结果表明:随着温度升高和氧化时间延长,... 在不同温度(650,700℃)和压力为27 MPa的蒸汽中对锅炉管用Sanicro25奥氏体耐热钢进行不同氧化时间(200,500,800,1 300,2 000 h)的氧化试验,研究了试验钢表面及截面形貌、表面物相组成和氧化行为。结果表明:随着温度升高和氧化时间延长,试验钢表面氧化膜的厚度均增大,抗蒸汽氧化性能降低;在不同温度氧化2 000 h后,试验钢表面氧化膜内层为(Ni,Fe)Cr2O4和Cr2O3,外层为Fe3O4,在700℃下内层和外层还分别含有Cr1.3Fe0.7O3和(Ni,Fe)Cr2O4,试验钢表面均生成连续致密的氧化膜。 展开更多

关键词 锅炉管 Sanicro25奥氏体耐热钢 带压蒸汽氧化 氧化行为

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一种预测TP347H钢长时持久强度的方法

7

作者 党莹樱 彭志方 彭芳芳 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期728-732,共5页

基于多区LMP法,利用TP347H钢的高温(700℃、750℃)短时(≤5×103 h)试验数据预测其长时持久强度(600～750℃,5×103～2×105 h).结果表明:在应力-时间图中根据σ/σTS的特定比值对应力分区,用低应力-长时区LMP参数中的C值... 基于多区LMP法,利用TP347H钢的高温(700℃、750℃)短时(≤5×103 h)试验数据预测其长时持久强度(600～750℃,5×103～2×105 h).结果表明:在应力-时间图中根据σ/σTS的特定比值对应力分区,用低应力-长时区LMP参数中的C值计算长时持久强度,其预测值与真实值吻合良好;与传统的单区LMP法相比,多区LMP法的应用不仅显著降低了持久强度的过估倾向而且大大缩短了试验时间,为这类钢的长时持久强度评估提供了准确而有效的方法. 展开更多

关键词 持久强度 多区LMP法 TP347H钢 预测

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45CT和NiCr/Cr_3C_2涂层在模拟烟气中的热腐蚀行为 被引量：6

8

作者 倪进飞 洪嘉 +3 位作者 刘光明 李茂东 彭昱晨 张民强 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期210-216,共7页

目的采用超音速火焰喷涂技术在P12钢表面制备45CT和NiCr/Cr_3C_2涂层,研究两种涂层样品的热腐蚀行为和机理。方法将样品表面涂覆75%Na_2SO_4+25%NaCl(质量配比)混合盐膜后,置于650℃含0.15%SO_2(体积分数)的模拟烟气中进行腐蚀,间隔一... 目的采用超音速火焰喷涂技术在P12钢表面制备45CT和NiCr/Cr_3C_2涂层,研究两种涂层样品的热腐蚀行为和机理。方法将样品表面涂覆75%Na_2SO_4+25%NaCl(质量配比)混合盐膜后,置于650℃含0.15%SO_2(体积分数)的模拟烟气中进行腐蚀,间隔一定时间取出样品进行质量称取,获得腐蚀动力学曲线。采用XRD、SEM/EDS对喷涂层和热腐蚀产物的成分、形貌、物相进行分析。结果采用超音速火焰喷涂制备的涂层结构致密、孔隙率低。腐蚀过程中样品整体表现为增重,但增重过程中有失重,NiCr/Cr_3C_2后期失重比45CT严重。45CT和NiCr/Cr_3C_2涂层均生成了耐蚀性良好的致密Cr_2O_3,而NiCr/Cr_3C_2涂层样品在涂层/基体界面还生成了氧化物和硫化物层,易导致涂层与基体界面弱结合。结论在650℃含0.15%SO_2的模拟烟气条件下,45CT涂层样品表现出了比NiCr/Cr_3C_2更好的抗热腐蚀性能。 展开更多

关键词 45CT NiCr/Cr3C2 涂层 模拟烟气 热腐蚀

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超音速喷涂45CT涂层在KCl+K_2SO_4+Na_2SO_4熔融盐中的热腐蚀行为 被引量：7

9

作者 杨波 李茂东 +4 位作者 刘康生 刘光明 翟伟 林金梅 汪元奎 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期178-183,共6页

目的研究超音速喷涂45CT涂层抗KCl+K_2SO_4+Na_2SO_4熔融盐腐蚀性能,了解45CT涂层在熔融盐中的防护及失效机制。方法将试样置于KCl+K_2SO_4+Na_2SO_4混合熔盐中,获得样品在熔盐中不同温度下的腐蚀动力学规律。采用XRD、SEM、EDS对高温... 目的研究超音速喷涂45CT涂层抗KCl+K_2SO_4+Na_2SO_4熔融盐腐蚀性能,了解45CT涂层在熔融盐中的防护及失效机制。方法将试样置于KCl+K_2SO_4+Na_2SO_4混合熔盐中,获得样品在熔盐中不同温度下的腐蚀动力学规律。采用XRD、SEM、EDS对高温腐蚀产物成分、结构、形貌进行分析。结果 45CT涂层在熔融盐中的主要腐蚀产物为Cr_2O_3、NaCrO_2。在600℃和650℃下,涂层能较好地保护基体,涂层上腐蚀产物层较薄;而在700℃下,涂层退化严重,涂层内有大量金属硫化物,基体中的Fe向涂层扩散。结论在高温条件下,涂层易发生硫化,导致涂层与氧化膜的弱结合。随着测试温度升高,涂层在KCl+K_2SO_4+Na_2SO_4熔融盐中的热腐蚀越严重,涂层失效加快。 展开更多

关键词 P12钢 45CT涂层 热腐蚀 动力学

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304L不锈钢在高温高压水蒸气中的应力腐蚀开裂行为 被引量：4

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作者 刘欢欢 周慧云 +4 位作者 杨小川 刘光明 汪元奎 官宇 张帮彦 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期252-258,共7页

目的研究304L不锈钢在高温高压水蒸气中的应力腐蚀开裂行为及机理。方法采用慢应变速率试验分别研究了304L不锈钢在常温常压水、高温高压水、高温高压水蒸气环境中的应力腐蚀开裂行为。利用SEM、三维立体显微镜和XPS,分析试样氧化后断... 目的研究304L不锈钢在高温高压水蒸气中的应力腐蚀开裂行为及机理。方法采用慢应变速率试验分别研究了304L不锈钢在常温常压水、高温高压水、高温高压水蒸气环境中的应力腐蚀开裂行为。利用SEM、三维立体显微镜和XPS,分析试样氧化后断口区域的形貌及元素分布。结果304L不锈钢在常温常压水中的抗拉强度为730MPa,拉伸率为94.32%。在高温高压水、高温高压水蒸气环境中的抗拉强度分别为382、379MPa,拉伸率分别为44.98%、47.38%。304L不锈钢在三种试验环境中慢拉伸后的断口表面布满大量韧窝,断口全貌呈韧性断裂特征,高温高压水、高温高压水蒸气中试样的抗拉强度较常温常压水中明显下降。304L不锈钢在高温高压水环境和水蒸气环境中得到的XPS谱图中各结合能峰位置几乎相同,峰的相对强度因载荷的不同而发生变化。施加载荷后,在高温高压水环境中304L不锈钢表面氧化物中的Cr含量增加,而在高温高压水蒸气环境中的Cr含量略有下降。结论304L不锈钢在高温高压水和高温高压水蒸气环境中具有相似的最大抗拉强度和最大应变值。施加载荷将影响304L不锈钢氧化过程中金属元素扩散的速度,进而影响氧化产物的成分。 展开更多

关键词 304L不锈钢 高温高压水 应力腐蚀开裂 断口形貌

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NiCrAlY涂层在模拟烟气中的热腐蚀行为 被引量：6

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作者 倪进飞 洪嘉 +3 位作者 刘光明 李茂东 张民强 彭昱晨 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2019年第8期578-583,共6页

采用超声速火焰喷涂在Super304H钢表面制备NiCrAlY涂层,研究了表面涂覆Na2SO4+K2SO4+Fe2O3盐膜的NiCrAlY涂层在650℃不同SO2含量模拟烟气环境中的热腐蚀行为。采用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)能谱仪(EDS)对该涂层及其高温腐蚀产物的... 采用超声速火焰喷涂在Super304H钢表面制备NiCrAlY涂层,研究了表面涂覆Na2SO4+K2SO4+Fe2O3盐膜的NiCrAlY涂层在650℃不同SO2含量模拟烟气环境中的热腐蚀行为。采用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)能谱仪(EDS)对该涂层及其高温腐蚀产物的成分、形貌进行了分析。结果表明:NiCrAlY涂层在含0.15%(质量分数)SO2的模拟烟气环境中表现出良好的耐蚀性,随着SO2含量的升高腐蚀加重,涂层表面腐蚀产物主要为NiCr2O4并含有少量Fe2O3;由于腐蚀介质通过涂层缺陷向内扩散,在涂层与基体界面生成了硫的富集腐蚀产物带。 展开更多

关键词 NICRALY涂层 模拟烟气 热腐蚀

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氧化物陶瓷封孔对热喷涂Inconel 625涂层热腐蚀行为的影响 被引量：6

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作者 倪进飞 熊义 +3 位作者 刘光明 李茂东 董猛 师超 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期81-88,98,共9页

目的为了提高热喷涂涂层在苛刻环境下的耐蚀性,采用封孔剂对热喷涂涂层进行封孔,研究封孔对涂层抗热腐蚀性能的影响。方法采用超音速火焰喷涂在20#钢表面制备Inconel 625涂层。采用正硅酸乙酯作为封孔剂基料,Cr2O3、Al2O3、ZrO2、CeO2... 目的为了提高热喷涂涂层在苛刻环境下的耐蚀性,采用封孔剂对热喷涂涂层进行封孔,研究封孔对涂层抗热腐蚀性能的影响。方法采用超音速火焰喷涂在20#钢表面制备Inconel 625涂层。采用正硅酸乙酯作为封孔剂基料,Cr2O3、Al2O3、ZrO2、CeO2等氧化物为填料,制备了封孔剂,采用封孔剂对制备的涂层进行封孔。研究了封孔剂对涂层耐蚀性能的影响,将封孔和未封孔的涂层涂覆75%Na2SO4+25%NaCl混合盐膜后,在650℃下进行腐蚀,间隔一定时间取出样品称量,获得腐蚀动力学曲线。采用XRD、SEM、EDS对高温腐蚀产物成分、结构、形貌进行分析。结果未封孔的Inconel 625涂层腐蚀160 h后增重约4.4 mg/cm^2。表面腐蚀产物有双层结构,外层富Ni较疏松、多孔,内层富Cr较为致密。同时涂层/腐蚀层界面一侧有S元素富集。封孔层在高温熔盐中轻微熔解,封孔样品腐蚀160 h后,失重仅约0.45 mg/cm^2。在腐蚀过程中Ni通过封孔层向外扩散并被氧化,生成的氧化物可填补封孔层缺陷。涂层/封孔层界面形成富Cr2O3的氧化层,进一步提高了封孔涂层的抗热腐蚀性能。结论封孔层提高了涂层致密性,能有效抑制腐蚀介质在热喷涂涂层中的扩散,封孔能明显提高Inconel625涂层的抗热腐蚀性能。 展开更多

关键词 Inconel 625涂层 氧化物陶瓷粉 有机硅 封孔剂 封孔层 热腐蚀

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封孔处理对PS45热喷涂涂层抗热腐蚀性能的影响 被引量：1

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作者 倪进飞 熊义 +4 位作者 刘光明 翟伟 董猛 田继红 师超 《热加工工艺》 北大核心 2023年第20期101-106,共6页

采用超音速火焰喷涂在20钢表面制备PS45涂层。采用正硅酸乙酯为基料,Cr_(2)O_(3)、Al_(2)O_(3)、Zr O_(2)、CeO_(2)等氧化物为填料制备了封孔剂。采用封孔剂对PS45涂层进行封孔处理。研究了封孔和未封孔的PS45涂层试样表面涂覆75%Na_(2)... 采用超音速火焰喷涂在20钢表面制备PS45涂层。采用正硅酸乙酯为基料,Cr_(2)O_(3)、Al_(2)O_(3)、Zr O_(2)、CeO_(2)等氧化物为填料制备了封孔剂。采用封孔剂对PS45涂层进行封孔处理。研究了封孔和未封孔的PS45涂层试样表面涂覆75%Na_(2)SO_(4)+25%NaCl(质量百分比)盐膜在750℃下的热腐蚀行为。采用XRD、SEM、EDS对腐蚀产物成分、结构、形貌进行分析。结果表明:PS45涂层腐蚀过程中增重较明显,样品表面生成由Cr_(2)O_(3)、NiCr_(2)O_(4)、NiO组成的腐蚀产物层。而PS45封孔涂层腐蚀增重较未封孔涂层降低约1/2,腐蚀过程中生成的方英石和封孔层中的层片状CeO_(2)对熔盐腐蚀具有一定的阻挡作用,抑制了熔盐对涂层的腐蚀;同时封孔层/涂层界面生成的富Cr氧化层能进一步提高封孔涂层的耐腐蚀性。 展开更多

关键词 PS45涂层 封孔层 热腐蚀

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