表面加工状态对Super 304H钢抗蒸汽氧化性能的影响

对6种不同表面加工状态(磨床粗磨、砂轮磨削、320号砂纸研磨、600号砂纸研磨、1200号砂纸研磨和抛光)的Super 304H钢在650℃/25MPa超临界水蒸气中的氧化行为进行了研究,采用增重法对氧化1 200h后的试样单位表面上的质量变化进行了测量,采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对氧化膜表面和截面形貌、微观结构和元素分布进行了分析,并利用X射线衍射仪(XRD)对氧化膜物相进行了表征.结果表明:Super 304H钢的抗蒸汽氧化性能对材料的表面加工状态比较敏感;不同表面加工状态的Super 304H钢经氧化后,试样单位表面上的质量变化、表面氧化物形态以及横截面氧化物形态差异明显;形成的典型氧化膜分内、外2层,外层氧化膜主要为Fe3O4,内层氧化膜主要为含Cr量较高的(Fe,Cr)3O4以及少量的Cr2O3;随着材料表面粗糙度的增加和比表面应变层的形成,越容易形成具有保护性的富铬氧化膜,Super 304H钢的抗蒸汽氧化性能越好.     

四种锅炉管材料650℃/26MPa的蒸汽氧化研究

研究了S30432、TP347H、TP310HCbN和T91钢4种锅炉管材料在650℃/26MPa超临界水蒸气中的氧化行为,氧化1 500h后,采用增重法测量试样单位表面上的质量变化,用扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)分析氧化膜表面及截面形貌、微观结构和元素分布,用X射线衍射仪(XRD)进行氧化膜物相表征.结果表明:4种材料氧化情况差异显著,其抗蒸汽氧化性能很大程度上取决于合金中Cr元素的含量;4种材料都形成了双层氧化膜结构,包括内层富Cr尖晶石型氧化物及外层铁氧化物(Fe3O4或Fe3O4+Fe2O3);氧化膜中形成的孔洞会成为阳离子由材料基体向氧化膜/蒸汽界面扩散,以及氧和水分子由氧化膜/蒸汽界面向金属基体扩散的快速通道,使氧化速率加快;S30432、TP347H及TP310HCbN氧化膜的剥落机制可用屈曲模型解释,T91钢氧化膜的剥落机制可用楔入模型解释.     

STBA24钢管蒸汽氧化的微观特征研究

利用宏观检查、金相检验、电镜观察、能谱分析和X射线衍射仪等方法,对某热电厂过热器和再热器管内壁氧化皮的化学成分和组织结构进行了试验研究,探讨了STBA24钢高温蒸汽氧化的微观特征和氧化机理.结果表明:STBA24钢管在运行中,当管壁温度超过材料的许用温度时,易发生高温水蒸汽氧化;腐蚀产物分内外2层,外层以Fe2O3、Fe3O4为主,易剥落,内层为致密的保护性氧化物,具有长期抗氧化能力.金属材料的蒸汽氧化和剥落会增大管壁应力,造成管壁破裂或爆管.     

超临界锅炉末级过热器爆管原因的分析

为研究超临界锅炉末级过热器爆管的原因,对1台600MW超临界锅炉末级过热器爆管上游管和相关管样的内壁氧化物的宏观形态、微观结构,脱落氧化皮的微观结构、物相、各区域的微观形态和成分等进行了分析.结果表明:堵塞末级过热器下弯头造成过热器爆管的脱落氧化皮来自于T23/T91钢管的T23管段内壁,而非T91管段内壁;T23钢管内壁氧化皮为二层结构,外层为粗大柱状晶的纯磁铁矿(Fe3O4),内层为等轴细晶的含W和Cr的尖晶石;原生氧化皮内层存在一条或多条沿圆周方向排列的孔洞链,氧化皮容易沿孔洞链分离,从而造成氧化皮脱落.     

锅炉奥氏体不锈钢在模拟煤灰和高硫烟气环境中腐蚀行为的研究

在模拟煤灰和高硫烟气环境中研究了3种锅炉用奥氏体不锈钢TP347HFG、Super304H和HR3C在650℃的高温腐蚀行为及腐蚀机理.通过不连续称重法测量试样质量的变化,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X-射线衍射(XRD)等分析方法研究腐蚀产物的形貌、元素分布和腐蚀产物物相.结果表明:经500h高温腐蚀后,3种合金均出现腐蚀损失,但HR3C腐蚀程度较TP347HFG和Super304H轻;TP347HFG和Super304H合金腐蚀产物分层生长且剥落严重,外层氧化膜为Fe_2O_3,内层为Cr_2O_3层及大量内硫化物;HR3C表面形成了保护性的(Cr,Fe)_2O_3氧化膜,未见明显的剥落现象.     

冷却制度对430不锈钢氧化层结构的影响

以430不锈钢为原料,系统研究冷却制度对不锈钢氧化层结构的影响;不同冷却制度条件下430不锈钢表面氧化层组成均为Fe2O3和Cr2O3,但空冷条件下的试样衍射峰强度明显高于雾冷条件下的试样;同时氧化层外层较为致密,内层为多孔结构,而且外层为富铁相,内层为富铬相,此外在雾冷条件下,铬元素不仅分布在内层氧化物中,且在中间层...     

超超临界锅炉高温受热面用管的选材分析研究

为综合比较超超临界锅炉高温受热面管材料Super304H和HR3C的性能,对高温受热面管的选材提供支撑,从原材料力学性能、高温抗氧化性能等方面对Super304H钢和HR3C钢进行对比分析,并结合2种材料的试验室蒸汽氧化试验数据,以及机组运行服役38 000 h和60 000 h后内表面氧化及外表面腐蚀的状况开展综合评价。结果表明：Super304H钢管内壁喷丸后的抗蒸汽氧化效果优于HR3C钢管,同时Super304H钢管和HR3C钢管外壁均具备足够的抗烟气腐蚀能力,能够满足现有锅炉的使用要求。建议高参数超超临界机组的受热面材料优先选用Super304H内壁喷丸管,可逐步替代HR3C钢管。     

奥氏体钢管内壁喷丸层特性及其对抗氧化性能的影响

借助于扫描电镜、透射电镜等分析手段,研究了Super304H和TP347H钢管内壁喷丸层的特性,阐明了奥氏体钢管内壁喷丸层的组织组成、形貌特征和微结构.通过空气氧化试验,探讨了喷丸对奥氏体钢管内壁抗氧化性能的影响.结果显示,喷丸层组织由奥氏体和马氏体组成,喷丸可以提高奥氏体钢管抗氧化能力.     

储油罐内壁铁锈硫化及氧化反应

储罐内壁铁锈在低温有水的条件下与储罐中的硫化氢气体反应生成硫铁化物．硫铁化物的氧化放热是引起含硫油品储罐着火的主要原因．采用X-射线衍射仪鉴定铁锈成份,对铁锈主要成分室温下进行硫化及硫化产物的氧化实验,绘制硫化及硫化产物氧化反应温度-时间曲线,并鉴定分析硫化产物及硫化产物的氧化产物,研究对含硫储罐自燃的作用．结果表明,铁锈主要成分为Fe2O3和Fe3O4,室温硫化产物均为FeS,但FeS形状与其来源有关．形状、致密性不同,致使氧化自燃性不同．Fe2O3硫化产物比Fe3O4硫化产物的氧化自燃性高,对引发储罐自燃的危险性大．     

10CrMo910钢管蒸汽侧氧化膜的形态特征

对某电厂锅炉过热器和再热器受热面10CrMo910钢管蒸汽侧氧化膜进行了金相、扫描电镜、能谱和X衍射等试验分析,研究了蒸汽侧氧化膜的形态特征及其形成规律.结果表明:蒸汽侧10CrMo910钢管氧化膜分为内、外2层,内层为富含孔洞的富Cr层的非均质氧化膜,外层为疏松而细小的Fe3O4和Fe2O3;金属基体与内层氧化膜的界面处存在内氧化,使界面结合紧密;内层与外层氧化层界面不明显,离解后的氧化物颗粒较少,界面黏附强度较高,且内、外层氧化膜均由纳米和微米级颗粒组成,由于热膨胀系数不同导致应力大部分由氧化颗粒间空隙吸收;10CrMo910钢管蒸汽侧氧化膜难以剥落,且增厚的氧化膜容易导致受热面钢管长期处于过热状态.