喷丸对马氏体耐热钢高温蒸汽氧化行为的影响

利用高温蒸汽氧化试验装置对比研究P92、G115钢以及喷丸的G115钢的高温蒸汽氧化行为,结果表明,这3个试样的650℃蒸汽氧化动力学曲线符合ΔW=ktn规律.相同蒸汽氧化时间下G115钢的氧化质量增加远小于P92钢,主要是因为G115钢中富Cr层的形成和富Cu相在氧化层界面的析出.经喷丸处理的G115钢氧化质量增加小...     

晶粒尺寸对耐热钢在高温水蒸汽中的氧化行为的影响

从氧化动力学、氧化膜相组成及微观结构方面,研究了晶粒尺寸对18Cr-8Ni耐热钢在700 ℃下的高温水蒸汽中氧化行为的影响。结果表明：晶粒细化提高了耐热钢的抗水蒸汽氧化性能,降低了其氧化增重,推迟了失稳氧化的发生;晶粒细化改变了耐热钢氧化膜的微观结构,减小了“弹坑”区的尺寸且促进了“弹坑”区与合金界面上富Cr氧化物层的形成;晶粒细化对耐热钢抗水蒸汽氧化性能的改善主要归因于其对氧化物的形核和Cr向氧化膜/合金界面扩散的促进作用。     

稀土钇对FeCrNi耐热钢循环氧化行为的影响

采用增重法在1100℃、1150℃和1200℃条件下对Fe-21Cr-11Ni试验钢进行循环氧化试验,结合X射线衍射、扫描电镜及能谱等方法研究了钇元素在耐热钢抗高温氧化中的作用机理。结果显示,添加微量稀土钇元素能显著提高耐热钢的抗高温氧化性能。在氧化过程中,钇元素能促进铬元素向氧化层的扩散,在含钇耐热钢表面,形成了致密的粘附性好的Cr2O3层和FeCr2O4尖晶石外氧化物层,起到了很好的保护作用,在内氧化层中,钇元素不仅加强了SiO2钉扎,而且直接参与和强化了钉扎作用。     

含铝奥氏体耐热钢的高温氧化性能

以Fe-18Cr-30Ni为基础,添加不同含量的Al设计了4组新型奥氏体耐热钢。利用氧化质量增加法研究了4组新型奥氏体耐热钢在700、800和900 ℃下空气中的氧化行为,绘制了氧化动力学质量增加曲线,并利用XRD、SEM和EDS对氧化膜的表面形貌及结构进行了表征。结果表明,1～3号钢在900 ℃时均形成了较为致密的Al2O3内层氧化膜,合金表面生成的复合氧化膜由内到外依次为 Al2O3、(Al0.9Cr0.1)2O3、尖晶石氧化物Fe(Cr, Al)2O4;1号钢氧化过程中还形成了富（Cr, Fe）的混合氧化物,降低了Al2O3氧化膜的连续性;4号钢900 ℃并没有形成致密的Al2O3内层氧化膜,生成的复合氧化膜由内到外依次为 (Al0.9Cr0.1)2O3、尖晶石氧化物Fe(Cr, Al)2O4。     

锅炉喷嘴用耐热钢的高温抗氧化性研究

以25-20耐热钢为基准,与几种自配锅炉喷嘴用奥氏体耐热钢在900℃及1050℃做了高温氧化对比试验。结果表明:Cr25Ni12Mn1Si2钢的抗氧化性接近25-20钢。用它代替25-20钢,可因Ni的加入量减少而带来明显的经济效益。并用扫描电镜对氧化膜做了初步的研究。     

锅炉喷嘴用耐热钢的高温抗氧化性研究

以25-20耐热钢为基准，与几种自配锅炉喷嘴用奥氏体耐热钢在900℃及1050℃做了高温氧化对比试验。结果表明：Cr25Ni12Mn1Si2钢的抗氧化性接近25-20钢。用它代替25-20钢，可因Ni的加入量减少而带来明显的经济效益。并用扫描电镜对氧化膜做了初步的研究。     

耐热钢高温蒸汽氧化行为及控制技术的研究进展

从氧化膜的形貌和生长机理这两方面,综述了铁素体钢和奥氏体钢的高温蒸汽氧化行为。从管材的化学成分、金属的晶粒度、表面状态等方面出发,总结了控制氧化膜生长和剥落的技术手段。针对耐热钢高温蒸汽氧化研究中存在的问题,提出一些建议。     

新型含铝奥氏体耐热钢高温氧化行为

对新型含铝奥氏体耐热钢分别在700、800和900℃下进行了循环氧化试验,并采用增重法研究了高温氧化动力学曲线,结合扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)系统地表征氧化膜层的元素、结构和形态。结果表明:该新型耐热合金氧化动力学曲线遵循抛物线规律; 700℃氧化膜主要由C_r2O_3和Fe_2O_3的混合氧化物与少量Al_2O_3构成;800和900℃氧化膜由内层的Al_2O_3和亚表层的(Cr,Al)_2O_3与表层的尖晶石结构的Fe(Al,Cr)_2O_4构成。     

表面处理工艺对汽轮机叶片高温氧化性能的影响

对服役后的汽轮机高温叶片进行喷砂处理和抛光处理,并在600℃大气环境中进行长时高温氧化试验,研究不同表面处理工艺对耐热钢高温氧化行为的影响。结果表明,喷砂处理后材料的抗氧化性明显优于抛光处理,试样表面生成的氧化层是导致材料抗氧化性产生差异的主要原因。     

碳对Fe—Cr—Mn合金高温氧化及磨损的影响

对含碳量为0.5—2.69%的Fe—Cr—Mn合金在大气中进行了800℃及660℃的氧化动力学、恒温氧化以及在800℃、660℃和520℃下的高温磨粒磨损试验。观察了氧化膜的形貌、分析了试样亚表层的微区成分。结果表明:①随含碳量增加,共晶碳化物数量增加,致使参与氧化的基体组织中的锰量下降,合金的氧化抗力提高;②材料在高温下的磨损抗力与该温度下材料的硬度和共晶碳化物数量有关,硬度增加使磨损抗力增加,但碳化物的有益作用还取决于基体组织对它的支撑能力。     

P92钢焊接接头的高温抗氧化性研究

P92钢因优异的综合性能逐渐成为超超临界机组过热器、再热器等零部件的理想用钢,材料经焊接后,焊接接头在服役温度中的高温抗氧化性直接影响零部件的使用寿命。利用增重法研究P92钢焊接接头在650℃高温空气介质中的氧化动力学,采用OM、SEM观察和分析氧化层表面及截面形貌,利用XRD分析氧化物物相。结果表明:在一定温度下,P92钢焊接接头各区域氧化速率均是先增加后降低,然后趋于稳定值,符合抛物线规律;在650℃空气介质中氧化132 h后,焊接接头中距焊缝3 mm热影响区A部位、焊缝、母材各区域氧化层的厚度分别为45μm,30μm,27μm;焊接接头氧化后表面的主要氧化产物为Fe_2O_3。     

Influence of water vapour on high temperature oxidation of steels used in petroleum refinery heaters

The oxidation behaviours of three different steels used in the construction of petroleum refinery heaters were investigated by thermogravimetric analysis (TGA) technique. C‐5, P‐11 and P‐22 steel samples were tested in two different environments: air and CO₂ + 2H₂O + 7.52N₂, a gas composition which simulates the combustion products of natural gas, at 450 and 500 °C. P‐22 steel had the best oxidation resistance at both temperatures in air. In CO₂ + 2H₂O + 7.52N₂ environment, the oxidations of all the steels were accelerated and C‐5 exhibited better oxidation resistance than P‐22 and P‐11. Analyses of oxidation products by optical microscopy, SEM‐EDX and XRD were carried out to correlate TGA results to oxide composition and morphology. The lower oxidation rate of P‐22 in air was explained with reference to the formation of a protective Cr‐containing oxide layer between the steel and the iron oxide scale. The higher oxidation rates of chromium containing steels in CO₂ + 2H₂O + 7.52N₂ environment were attributed to the depletion of protective Cr‐containing oxide scale, which was deduced from the lower Cr content of this layer than that formed in air oxidation, as a result of probably faster oxidation of Cr even inside the steel. Therefore, the oxidation mechanisms of Fe? Cr alloys with intermediate Cr contents at higher temperatures could also be valid for steels with low chromium contents such as P‐22 (2.25%) even at 450 and 500 °C.     

激光辅助热喷涂NiCoCrAlYTa-Cr2O3-Cu-Mo涂层高温静态氧化行为

为探究高温润滑耐磨涂层抗高温氧化行为,采用激光辅助等离子喷涂技术(LPHS)在GH4065A镍基高温合金上制备NiCoCrAlYTa-Cr₂O₃-Cu-Mo涂层,研究了该涂层在(850～1000)℃×220 h的抗高温氧化行为。计算得出氧化激活能约为128.5 kJ·mol^-1,850、900、1000℃氧化速率常数分别为1.44×10^-2、3.61×10^-2、7.71×10^-2 mg²·cm^-4·h^-1。结果表明,850℃×220 h氧化后表面生成Al₂O₃为主的连续致密氧化膜,阻碍涂层内部的进一步氧化;1000℃×220 h氧化后表面生成疏松NiO为主,致密Cr₂O₃·NiO为辅的氧化膜。致密氧化膜的生成阻止了涂层及基体的进一步氧化。     

氧化时间及铬含量对Fe-Cr钢高温氧化行为的影响

为了测定不同氧化时间以及铬含量对高温条件下钢材表面氧化铁皮组织和厚度的影响,将Fe-5Cr钢与Fe-10Cr钢在1000℃空气条件下氧化60～180 min,采用增重法绘制其氧化动力学曲线,并利用光学显微镜、能谱仪和X射线衍射仪对氧化铁皮的断面形貌和物相进行研究.结果表明,两试验钢氧化初期为气-固反应,中后期为气...     

中碳钢盘条的高温氧化行为研究

针对中碳钢盘条的高温氧化问题,利用热重分析仪对45钢和40Cr钢盘条的高温氧化行为进行了试验研究;采用场发射电子探针表征了氧化铁皮厚度及截面微观形貌,对氧化铁皮形貌演变规律以及合金元素在氧化铁皮与基体界面处的分布规律进行了研究分析。结果表明:45钢和40Cr钢盘条的氧化增重曲线在1 050~1 250 ℃范围内遵循抛物线规律,当氧化条件相同时,相比于常规低碳钢,其氧化激活能较高,抗氧化性能更好;氧化铁皮呈典型的3层结构,从外到里分别为Fe₂O₃、Fe₃O₄及FeO,并且在氧化铁皮与基体界面处存在合金元素富集层;45钢盘条在高温氧化时,Cr元素分布不明显,Si元素在氧化铁皮与基体界面处有少量富集,Mn元素在氧化铁皮中均匀分布;40Cr钢盘条在氧化铁皮与基体界面处不仅有富Si层,还明显存在一层均匀完整的富Cr层,由于合金元素富集层阻碍了Fe²⁺向外扩散,提高了盘条的高温抗氧化性能。     

Effects of composite scale on high temperature oxidation resistance of Fe-Cr-Ni heat resistant alloy

Fe-Cr-Ni heat resistant alloys with aluminum and silicon addition, alone and in combination, were melted using an intermediate frequency induction furnace with a non-oxidation method. By the oxidation weight gain method, the oxidation resistances of the test alloys were determined at 1,200 ℃ for 500 hours. According to the oxidation weight gains, the oxidation kinetic curves were plotted and the functions were regressed by the least squares method. The results show that the oxidation kinetic curves follow the power function of y = axb (a0,0相似文献   

GX40CrNiSi25-12奥氏体耐热铸钢的高温氧化性能

采用恒温氧化试验研究了GX40CrNiSi25-12奥氏体耐热铸钢在不同氧化温度和氧化时间下的抗高温氧化性能,通过氧化质量增加法、光学显微镜、扫描电镜和能谱分析等方法表征分析了试验钢的氧化动力学、氧化膜形貌及成分变化。结果表明,试验钢在850、950和1050 ℃下的氧化动力学曲线均遵循抛物线规律;氧化100 h时,根据GB/T 13303—1991,平均氧化速率均属于1级完全抗氧化性级别。850 ℃和950 ℃下的氧化膜平整致密,由细小均匀密集排布的不规则多边形状氧化物组成;1050 ℃时,氧化膜中氧化物晶粒尺寸不均匀现象加剧。GX40CrNiSi25-12奥氏体耐热铸钢良好的高温抗氧化性与氧化膜中高Cr含量有关。