本文關(guān)鍵詞：電站鍋爐高溫受熱面氧化環(huán)境下力學(xué)行為研究

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【摘要】：近年來,我國能源生產(chǎn)能力穩(wěn)步提高。根據(jù)“十三五”指示,在今后的一段時期,煤炭作為我國主體能源,其地位不會改變。在火力發(fā)電方面,則要求向著更高參數(shù)的方向發(fā)展,加快淘汰分散小型燃煤鍋爐。然而隨著高參數(shù)蒸汽的引入帶來的另一問題則是加劇了受熱面管的腐蝕斷裂行為,引起各類安全事故。針對此問題,相關(guān)學(xué)者對合金在傳統(tǒng)高溫空氣中斷裂行為研究成熟,同時在高溫蒸汽領(lǐng)域的金屬氧化研究也十分透徹。然而,在實際生產(chǎn)中,材料均在苛刻氧化環(huán)境下且承受著多重應(yīng)力作用,類似于“力學(xué)加載—氧化腐蝕”這一領(lǐng)域的研究卻少有人涉足。本文提出一套體積小、靈活性高的簡易彈簧拉伸試驗臺,將試樣力學(xué)加載后可放置于高溫氧化的反應(yīng)場所。同時編寫簡易彈簧試驗臺力學(xué)加載裝配標(biāo)準(zhǔn),測試實驗臺性能。探索鐵素體鋼P92和3種奧氏體合金Super304H、TP347HFG、HR3C,在“應(yīng)力-氧化”交互作用條件下,于超純水高溫蒸汽氧化環(huán)境下的性能。有效改變拉伸應(yīng)力大小、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時長等,與未加應(yīng)力的氧化式樣進行對比,對實驗結(jié)果進行了宏觀的應(yīng)變測量以及微觀的表明形貌檢測,橫截面制樣分析等,討論了力學(xué)加載與金屬氧化間的交互作用結(jié)果。本文認(rèn)為,隨著溫度的變化,拉伸應(yīng)力與高溫氧化二者對材料的氧化形貌和宏觀應(yīng)變變化較大,反應(yīng)溫度在600℃-700℃之間發(fā)生性能突變。與傳統(tǒng)高溫空氣力學(xué)性能對比,力學(xué)加載導(dǎo)致金屬管材對高溫蒸汽的環(huán)境十分敏感,而高溫蒸汽也加快了材料的失效。相同溫度下,力學(xué)加載朝著加重氧化腐蝕的方向影響。相比均勻氧化,應(yīng)力作用下的氧化物生長痕跡更明顯,出現(xiàn)了在無應(yīng)力下未見的氧化形貌。氧化晶粒尺寸變小,晶粒自由能更高,晶界數(shù)量增加,氧化通道及Cr揮發(fā)通道增加,表面未形成致密的Cr保護層。氧化皮結(jié)構(gòu)出現(xiàn)多孔結(jié)構(gòu)及微裂紋,“內(nèi)-外,內(nèi)-基底”兩交接面結(jié)合出現(xiàn)不同程度的缺陷,促進了氧化皮的剝落。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM621.2

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1 石英,沈勝強,解茂昭;氧化環(huán)境中碳粒的弱反應(yīng)研究[J];燃燒科學(xué)與技術(shù);1998年01期

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1 初蘭;電站鍋爐高溫受熱面氧化環(huán)境下力學(xué)行為研究[D];華北電力大學(xué)(北京);2016年

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本文編號：1155180