模拟烟气侧腐蚀—载荷协同作用下Super304H钢失效行为研究

发布时间：2023-04-01 12:16

　　Super304H钢因具有高的许用应力、持久强度,良好的高温抗氧化性能、抗高温腐蚀性能,以及适中的价格在超超临界火电机组锅炉过/再热器中得到了广泛应用。目前对Super304H钢的研究局限在独立的氧化/腐蚀研究、静态空气中持久寿命这两个方面,对其在真实服役环境中腐蚀失效及腐蚀产物层生长,特别是烟气侧腐蚀-载荷协同作用下耐热钢的提前失效特征及机理的研究鲜见报道,然而,耐热钢沿晶腐蚀断裂导致的爆管事故是火电机组安全服役的重要共性风险。因此,研究其失效行为及机理具有显著的理论价值和工程意义。本文采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、电子背散射衍射仪(EBSD)等仪器研究了 Super304H钢在650℃模拟烟气侧腐蚀环境中的高温腐蚀行为。结果表明:Super304H钢腐蚀72h、151h、321h、和700h后,腐蚀层的平均厚度分别为2.5μm,、5.2μm、11.5μm和27.8μm;腐蚀层由疏松的Fe2O3外层、相对致密的Cr2O3内层及界面硫化产物构成;硫化产物在晶界处累积膨胀、及Fe向氧化膜扩散、溶解等导致“瘤状”Fe203凸起腐蚀产物的形成;...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 超超临界火力发电技术的发展
    1.2 Super304H钢的成分及性能
    1.3 Super304H钢蒸汽氧化/烟气侧腐蚀行为研究
    1.4 腐蚀-载荷协同作用的研究进展
        1.4.1 腐蚀与载荷协同作用降低服役寿命的研究进展
        1.4.2 载荷对高温腐蚀行为的影响
    1.5 本课题研究目的和研究内容
    1.6 本课题创新点
2 实验材料与实验方法
    2.1 实验材料
    2.2 研究方法
    2.3 研究方案
3 Super304H在650℃模拟烟气侧高温腐蚀行为研究
    3.1 腐蚀动力学曲线研究
    3.2 腐蚀产物分析
    3.3 腐蚀机理研究
    3.4 本章小结
4 模拟烟气侧腐蚀环境对持久寿命的影响
    4.1 腐蚀环境下的外推持久强度
    4.2 断口附近的腐蚀产物对断裂的影响
    4.3 腐蚀环境对持久断口形貌的影响
    4.4 腐蚀对持久断口纵剖面表层组织和结构的影响
    4.5 断裂原因分析
    4.6 本章小结
5 载荷对模拟烟气侧腐蚀行为的影响
    5.1 载荷对腐蚀产物形成的影响
    5.2 载荷对凸起腐蚀产物形成的影响
    5.3 载荷对Super304H腐蚀影响区组织和结构的影响
    5.4 讨论
    5.5 本章小结
6 结论
7 实验中存在的不足以及对未来的展望
致谢
参考文献
作者攻读硕士期间发表的成果



本文编号：3777129