P91和Super304H钢表面涂覆NaCl在高温水蒸汽中的腐蚀行为

在海洋性大气中,沉积在金属构件表面的NaCl在高温环境中可能导致金属加速腐蚀。在600 °C NaCl和水蒸汽环境中,研究了P91钢和Super304H钢的腐蚀行为。采用XRD,SEM/EDS对腐蚀产物膜相组成和形貌进行了分析。结果表明,P91钢和Super304H钢均表现为失重,受到严重腐蚀。样品表面的腐蚀产物层中有大量裂纹和孔洞,导致腐蚀产物大量剥落。P91钢表面腐蚀产物主要由Fe₂O₃组成。Super304H钢由 (Fe,Cr,Ni)₃O₄和NiO组成。由于Cr₂O₃膜在NaCl和高温水蒸汽中受到严重破坏,两种合金均遭到严重腐蚀,含Cr量较高的Super304H钢比P91钢腐蚀更严重,且有明显的晶间腐蚀发生。     

Super304H钢和TP304H钢晶间腐蚀敏感性研究

利用电化学动电位再活化法(EPR)测试了Super304H钢和TP304H钢的晶间腐蚀敏感性.结果表明,Super304H钢和TP304H钢的再活化率在同一个数量级上.Super304H钢和TP304H钢组织中都没有明显的Cr23C6析出相,所以未出现明显的基体贫铬现象,因此二者具有优良的耐晶间腐蚀性能.     

Super304H在模拟烟气环境下的腐蚀行为

应用XRD、SEM(EDS)和EMPA等分析方法研究了预涂覆碱金属硫酸盐的Super304H在模拟烟气环境下的高温腐蚀特性。结果表明,Super304H在模拟气氛下的腐蚀动力学呈"抛物线"趋势递增;腐蚀产物由较多的富铁氧化物、部分Cr2O3以及少量尖晶石结构的复杂氧化物与Fe/Ni硫化物组成;SO2浓度的提高加速了合金的腐蚀,氧化膜明显增厚,与基体结合程度变差甚至剥离,腐蚀影响区孔隙密度增大,腐蚀深度增加。分析认为:Super304H在模拟烟气环境中的腐蚀归因于合金元素的氧化与硫化、三元共晶复合盐的形成以及金属(氧化物)在熔盐中的溶解。     

温度对Super304H耐硫酸盐高温腐蚀特性的影响

应用XRD、SEM和EDS等分析方法探讨了温度对表面喷涂二元碱金属硫酸盐的Super304H耐高温腐蚀特性的影响。结果表明:650℃时腐蚀过程以高温氧化为主,腐蚀动力学曲线遵循抛物线规律,基体表面形成相对致密且具有保护性作用的氧化层,腐蚀产物由较多的铁氧化物与部分Cr2O3以及少量的FeS组成,近基体处未见明显的微孔隙与裂纹。提高腐蚀温度至750℃,腐蚀动力学曲线遵循"钟型"规律变化;挥发性腐蚀产物形成,导致腐蚀动力学曲线呈现下降趋势;腐蚀产物以较多的铁氧化物与部分Cr2O3为主,伴生少量的(铁/镍)硫化物以及挥发性腐蚀产物硫酸铬酸钠Na4(CrO4)(SO4);氧化膜增厚且变得疏松多孔,近基体表面孔隙密度与裂纹深度增加,有内硫化发生。分析认为:上述现象的发生归因于低熔点共晶体Na2O·Na2SO4的产生以及Cr2O3在硫酸盐中的碱性熔融;提高温度加速了挥发性产物的形成以及腐蚀的深入发展。     

Super304H钢在含1.5％SO2模拟烟气中的腐蚀行为研究

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。     

Super304H钢焊缝在高温持久应力下的组织转变

采用光学显微镜、扫描电镜及其EDS、相分析和XRD等分析方法,研究了Super304H钢焊缝及在不同高温(650℃)持久应力下的组织转变。结果表明,焊态下焊缝组织为奥氏体和析出相,析出相以铌相为主。经过高温持久拉伸后,焊缝组织的耐蚀性降低,析出铌相发生了一定程度的溶解,多呈长条状或块状分布,还出现了一定量的α相和M23C6相。此外,焊缝组织的凝固晶界和凝固亚晶界也在高温持久应力下发生了变化。     

锅炉用Super304H钢的腐蚀性能研究

从钢材化学成分的角度出发,通过改变钢中Nb、C元素含量,开展了锅炉用钢材腐蚀性能研究。结果表明,Nb、C元素含量对钢材晶间腐蚀性能影响较大,当Nb/C比大于7.8时,可以保证Nb(C,N)充分析出,有利于提高锅炉用钢材的抗腐蚀性能。     

Super304H奥氏体不锈钢的高温抗氧化性能

对Super304H奥氏体不锈钢在550～800℃进行高温氧化试验,结合氧化动力学规律去研究Super304H奥氏体不锈钢的氧化机理。结果表明,Super304H奥氏体不锈钢在550～800℃氧化质量增加曲线遵循抛物线规律,在750～800℃时60 h以内氧化质量增加趋势最明显,100 h后质量增加高达0.005 mg·mm^-2。在550～750℃逐渐生成致密的氧化膜,主要由Cr₂O₃和Fe_3-xCr_xNiO₄混合氧化物和少量CuCrMnO₄构成。升高温度会促进Cr的选择性氧化,使得Cr₂O₃保护膜开裂,800℃时暴露出的Fe基体与氧原子反应生成瘤状Fe₃O₄,氧化膜厚重并伴有剥落现象。应变速率为3.2×10^-4 s^-1时,不锈钢的抗拉强度随氧化温度升高而降低,600℃的抗拉强度最大,达350 MPa; ...     

Super304H钢焊接接头的晶间腐蚀敏感性

利用电化学动电位再活化法(EPR)测试了Super 304H钢焊接接头焊缝和母材的晶间腐蚀敏感性.结果表明,Super 304H钢焊缝和母材均呈现出较低的晶间腐蚀倾向.进一步用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和透射电镜研究了它们的微观组织结构,焊缝和母材均为单一的奥氏体组织+少量析出相,二者都未探测到明显的Cr23C6析出相,所以未出现明显的基体贫铬现象,但是焊缝金属因与母材合金元素等存在差异,导致其在H2SO4和KSCN溶液中的耐晶间腐蚀性能稍好于母材.     

Super304H钢小径管焊缝超声波检测

介绍在建火电机组大修无损检测中Super304H钢小径管焊缝超声波检测方法。     

国产Super304H耐热钢实炉高温腐蚀性能研究

研究了真实烟气环境下国产Super304H耐热钢试验管的高温腐蚀性能。通过X射线衍射仪、扫描电镜和能谱分析仪对该试验管进行研究。结果表明:断面腐蚀层呈多层结构,包括外层、内层和渗透层。其中腐蚀外层发生碱金属复合硫酸盐反应,内层发生氧化反应,而渗透层中氧化和硫化反应同时进行。试验管外表面发生剥落,剥落位置位于腐蚀内外层间的界面,主要原因为运行过程温度的波动性及内外腐蚀层的热膨胀差异性。     

Super304H和HR3C奥氏体钢在模拟锅炉高硫气氛中的腐蚀行为

将Super304H、HR3C钢试样置于700℃下不同SO_2浓度(0.5%,1.5%)模拟气氛中,间隔一定时间取出样品称重,获得腐蚀动力学曲线。采用XRD、SEM和EDS等测试技术对腐蚀产物成分、结构和形貌进行分析。结果表明:在高硫环境中HR3C钢比Super304H钢更耐蚀。Super304H钢的腐蚀产物主要由疏松的富铁氧化物,部分Cr、Ni的氧化物以及尖晶石类化合物和少量的硫化物组成;HR3C钢的腐蚀产物主要为Cr_2O_3和铁的氧化物以及少量硫化物。随着SO_2浓度升高,腐蚀层增厚,腐蚀产物中局部出现S富集,加速了合金腐蚀。     

Super 304H钢在700~900℃纯水蒸汽中的氧化行为

从氧化动力学、氧化膜相组成和微观结构方面,研究了两种表面状态的Super 304H钢在700~900℃纯水蒸汽中的氧化行为。结果表明:Super 304H钢的氧化动力学近似遵从抛物线规律,但是抛物线速率常数和氧化膜结构与氧化温度及试样表面状态密切相关。升高温度和抛光处理都显著增大了抛物线速率常数,促进了Fe氧化物瘤及其下方向内氧化区的生长。     

超超临界锅炉用钢Super 304H的焊接工艺

Super 304H钢是奥氏体型的超超临界锅炉用钢。通过分析Super 304H钢的焊接性能,选用NIBAS70/20-1G焊丝来焊接试板,并评定其焊接工艺。为保证焊接质量,提出坡口打磨、全程持续充氩保护、控制热输入、坡口内加丝等工艺措施来防止出现未熔合、内凹等缺陷,试验数据及工程实践均证明,选用NIBAS 70/20-1G焊丝的钨极氩弧焊工艺可保证Super 304H钢焊接接头的综合力学性能符合要求。     

时效温度对Super304H钢析出相的影响

利用扫描电子显微镜、电子探针、X射线衍射和透射电镜研究了新型奥氏体耐热钢Super304H在高温时效条件下析出相的变化.结果表明,Super304H钢经700～1250℃时效后,组织中出现4种析出相:Nb(C,N)、富Cu相、M_(23)C_6和NbCrN.随时效温度的不同,析出相发生析出或溶解的变化,同时它们的形态、分布和数量随温度变化呈现出不同的变化规律,其中M23C6在700～900℃主要沿晶界析出,这将会降低钢的高温蠕变强度及抗晶间腐蚀性能.     

Super304H钢600℃时效后的组织变化

利用金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析仪和X-射线衍射仪研究了Super304H钢在600℃时效条件下的组织变化规律。结果表明,Super304H钢在600℃时效条件下基体组织均是单一的奥氏体,析出相主要由Nb（C,N）、富Cu相和M23C6组成。时效时间不同,析出相的数量、形态和分布不同,随时效时间的延长,Nb（C,N）析出量缓慢增加,而M23C6析出初期快速增加,300 h后析出量变缓。     

Super304H钢600℃时效的组织和韧性

利用金相显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪,通过冲击试验,研究了Super304H钢在600℃时效条件下的微观组织和韧性。结果表明,Super304H钢在600℃时效条件下基体组织均是单一奥氏体相,析出相主要由Nb(C,N)、富Cu相和M23C6组成;时效时间不同,析出相的数量、形态和分布不同。其中M23C6沿晶析出是引起时效Super304H钢发生脆化的主要原因,且冲击吸收能量下降幅度与晶界上M23C6数量有关。     

Super304H奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性研究

针对Super304H钢管母材和焊接接头在高温运行过程中发生晶间腐蚀的问题,通过焊接试验、晶间腐蚀试验、金相检验等方法系统开展了Super304H钢管母材和焊接接头晶间腐蚀敏感性的研究。结果表明,随着C含量的减少和Nb/C比的增加,Super304H钢管晶间腐蚀敏感性越低;焊接接头晶间腐蚀敏感性随着焊接热输入量和层间温度的增加呈上升趋势。     

Super 304H耐热钢的强化机理

Super 304H是在18Cr-8Ni钢基础上通过加入Cu、Nb、N开发的具有极高持久强度的新型耐热钢。利用光学显微镜、扫描电镜、透射电子显微镜以及X射线衍射仪分析了Super 304H钢供应状态、650℃持久试样的微观组织。通过研究Super 304H钢持久过程中析出相尤其是ε-Cu的变化情况,探讨了其对持久强度的影响。结果表明,该钢中存在大量细小的ε-Cu,长期蠕变后粗化程度很小。计算结果表明ε-Cu的沉淀强化作用占Super 304H钢650℃时持久强度的30%以上,是Super 304H钢具有高持久强度的主要原因。供应状态下析出的大量细小Nb(C,N)和蠕变过程中析出的M23C6和NbCrN尺寸较为细小时,对该钢持久强度的提高也有一定作用。     

时效粗、细晶Super304H钢的第二相析出行为及力学性能

采用预变形后固溶处理的方法制备了粗晶Super304H钢试样,对比研究了粗、细晶Super304H钢试样在700℃时效过程中的第二相析出行为及力学性能。结果表明：时效过程中,细小MX相与富Cu相颗粒主要分布于奥氏体晶内,奥氏体晶粒尺寸对其析出行为影响不大。粗晶Super304H钢中的M₂₃C₆相颗粒择优沿奥氏体晶界析出,长大速率大,时效1200 h后,呈连续网络状分布。随着时效时间的延长,粗、细晶Super304H钢试样的室温及高温拉伸强度先上升后下降,最终趋于稳定,断后伸长率单调下降。时效态粗晶Super304H钢试样的室温、高温拉伸力学性能,尤其是塑性,均明显小于时效态细晶Super304H钢试样。