700℃超超临界锅炉过热器的高温腐蚀研究

发布时间：2017-03-23 05:06

  本文关键词：700℃超超临界锅炉过热器的高温腐蚀研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在模拟的煤灰／烟气腐蚀环境下,对700℃超超临界锅炉过热器管的候选材料镍基高温合金Inconel 740H进行了腐蚀实验。实验选择合成煤灰和取自电厂锅炉过热器管上部的煤灰、合成烟气、750℃和780℃两个温度下,进行3000h的高温腐蚀。利用XRD、SEM、 EDS等分析手段,对试样的表面腐蚀产物及形貌、腐蚀层厚度、横截面元素分布进行了分析。探讨了Inconel 740H合金在不同温度、不同煤灰／烟气介质下的腐蚀行为,结果表明：在不同温度、不同腐蚀介质条件下,腐蚀500h后表面均生成了起保护作用的Cr203氧化层,且随着时间增加氧化层厚度增厚。涂刷高过上部灰的试样表面腐蚀产物以Cr203为主,涂刷合成灰的试样表面产物以Fe203为主。合成灰中的碱金属硫酸盐在合金表面反应,生成的复合硫酸盐在高温下熔融于金属表面,造成合金试样增重明显。腐蚀过程中S会渗透到基体内部,形成硫化层,硫化层中产生孔洞与裂纹；A1在基体内部发生内氧化生成A1203,主要分布在位于晶界上的孔洞与裂纹中。随着腐蚀时间的延长,孔洞和裂纹会进一步长大并向基体内部扩散,同时对Cr203保护层与基体之间造成破坏,甚至造成Cr203层的剥落。在相同温度条件下,S含量较高的合成灰会导致硫化层中形成孔洞与裂纹数量更多,且更深入基体内部,即合成煤灰比实际工况的煤灰对合金的腐蚀更严重。在涂刷相同灰条件下,780℃时Cr向表面迁移的速度比750℃时更快,生成的Cr203较快,腐蚀增重明显,但780℃下Cr203层更容易脱落。即实际环境下,Inconel 740H过热器管烟气侧在超温30℃时腐蚀更加严重,其使用寿命缩短。
【关键词】：超超临界 镍基高温合金 Inconel 740H 煤灰/烟气腐蚀
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM621.2;TG146.15
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 课题背景及研究目的和意义9
• 1.2 国内外研究概况9-11
• 1.3 过热器烟气侧腐蚀11-14
• 1.3.1 硫腐蚀11-13
• 1.3.2 氯腐蚀和矾腐蚀13
• 1.3.3 还原性气氛引起的腐蚀13-14
• 1.4 烟气侧煤灰的影响14
• 1.5 700℃超超临界锅炉高温合金14-16
• 1.5.1 Nimonic 263合金15
• 1.5.2 Inconel 617合金15
• 1.5.3 Inconel 740合金15
• 1.5.4 Inconel 740H合金15-16
• 1.6 镍基合金腐蚀强化机理16-17
• 1.6.1 合金相关析出相介绍16
• 1.6.2 合金腐蚀强化机理16-17
• 1.7 论文研究内容17-19
• 第2章 实验材料与实验方法19-22
• 2.1 实验仪器19
• 2.2 实验材料19-20
• 2.3 实验方法20-22
• 2.3.1 腐蚀环境20
• 2.3.2 试样腐蚀20-22
• 第3章 Inconel 740H合金在750℃下的腐蚀研究22-34
• 3.1 腐蚀动力学曲线22-23
• 3.2 腐蚀产物分析23-26
• 3.3 腐蚀层厚度分析26-32
• 3.4 小结32-34
• 第4章 Inconel 740H合金在780℃下的腐蚀研究34-44
• 4.1 腐蚀动力学曲线34-35
• 4.2 腐蚀产物分析35-37
• 4.3 腐蚀层厚度分析37-43
• 4.4 小结43-44
• 第5章 Inconel 740H合金在不同温度下的腐蚀研究44-53
• 5.1 腐蚀动力学曲线44-45
• 5.2 腐蚀产物分析45-46
• 5.3 腐蚀层厚度分析46-52
• 5.4 小结52-53
• 第6章 结论与展望53-54
• 参考文献54-58
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果58-59
• 致谢59

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本文编号：262973