火電站用TP304H和TP347H高溫水蒸汽氧化機(jī)理.pdf

1、TP304H和TP347H均是18-8系列奧氏體不銹鋼，由于它們具有良好的高溫綜合力學(xué)性能和良好的可焊接性，因此被廣泛地應(yīng)用于火電廠(chǎng)的高溫高壓部件上。但這兩種材料的抗高溫蒸汽的腐蝕性較差，在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中均會(huì)產(chǎn)生蒸汽氧化問(wèn)題以及氧化皮脫落的問(wèn)題，極大地影響了火電廠(chǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。本文對(duì)TP304H和TP347H在高溫水蒸汽下的氧化行為進(jìn)行了研究，分析了這兩種不銹鋼的氧化機(jī)理，為該類(lèi)不銹鋼的研究提供參考。
　　 本文利用西安熱工研

2、究院自制的高溫蒸汽氧化裝置對(duì)TP304H和TP347H在590℃、620℃和650℃水蒸汽下進(jìn)行了氧化試驗(yàn)。采用不連續(xù)稱(chēng)重法對(duì)這兩種材料的氧化動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。并利用金相顯微鏡、SEM和EDS對(duì)氧化層的形貌和成分進(jìn)行了觀察分析，提出了這兩種材料的氧化機(jī)理。研究結(jié)果表明：TP304H和TP347H在590℃、620℃和650℃水蒸汽下的氧化動(dòng)力學(xué)均服從Δm=k2拋物線(xiàn)規(guī)律。氧化速度隨溫度升高而加快，且在590℃到620℃之間氧化速度增長(zhǎng)較

3、快。TP347H鋼的抗氧化性能優(yōu)于TP304H鋼。TP304H和TP347H的氧化層均為內(nèi)外兩層結(jié)構(gòu)，內(nèi)外層界面為金屬未氧化前的表面。內(nèi)層含Cr元素較致密，外層只含氧和Fe元素較疏松，且內(nèi)外層界面上常形成連續(xù)的孔洞。外層氧化層的生長(zhǎng)機(jī)制為：首先在表面生成顆粒狀的氧化物，之后生長(zhǎng)為連續(xù)的結(jié)晶狀氧化物層，然后晶粒縱向生長(zhǎng)，出現(xiàn)孔隙，之后隨著晶粒橫向長(zhǎng)大，孔隙消失，氧化膜不斷增厚。內(nèi)層的生長(zhǎng)過(guò)程為：內(nèi)層中由于有Cr的存在，會(huì)在生長(zhǎng)過(guò)程中生成富