本文關(guān)鍵詞：700℃超超臨界鍋爐過熱器管候選材料的高溫腐蝕試驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：Inconel 740H具有良好的高溫持久蠕變性能、耐高溫腐蝕性能和結(jié)構(gòu)組織穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),能很好地滿足700℃級超超臨界機(jī)組高蒸汽參數(shù)要求,成為700℃級超超臨界鍋爐過熱器和再熱器管材的主要候選材料。超超臨界鍋爐過熱器和再熱器管存在壁溫高、煙側(cè)具有腐蝕性氣氛和積灰等特性,容易出現(xiàn)煙側(cè)腐蝕,導(dǎo)致管壁厚度減薄和失效,給電廠的安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)方面造成隱患。本文研究Inconel 740H在兩種腐蝕環(huán)境和兩個(gè)溫度中的煙氣側(cè)腐蝕行為和腐蝕機(jī)理。采用增重法得到試樣重量的變化,繪制合金試樣的腐蝕動(dòng)力學(xué)曲線,以分析其腐蝕速率的變化；采用X射線衍射儀分析試樣腐蝕層產(chǎn)物；使用帶能譜儀的掃描電子顯微鏡分析合金的表面形貌、橫截面形貌和元素分布情況。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果如下：Inconel 740H在過熱器底部渣環(huán)境中的腐蝕機(jī)理主要是高溫氧化、內(nèi)氧化和晶界腐蝕。合金在腐蝕初期主要發(fā)生高溫氧化和內(nèi)氧化,腐蝕產(chǎn)物主要是Cr2O3；隨著腐蝕時(shí)間延長,內(nèi)氧化不斷加重,合金發(fā)生晶界腐蝕,對基體產(chǎn)生破壞,晶界腐蝕產(chǎn)物主要是Al2O3,合金表面腐蝕層產(chǎn)物主要是Cr2O3和少量的Cr1.3Fe0.7O3和(Cr0.88Ti0.12)2O3。在750℃中,合金在腐蝕初期未能形成連續(xù)的Cr2O3層；而在780℃中,合金在腐蝕初期形成致密度低的Cr2O3層,其腐蝕動(dòng)力學(xué)曲線整體呈線性規(guī)律,線性擬合方程為：y=0.65253+2.7937*10-4x。Inconel 740H在兩個(gè)溫度的合成灰中具有相似的腐蝕行為,主要發(fā)生高溫氧化、硫的點(diǎn)腐蝕、內(nèi)氧化和低溫?zé)岣g。合金的整個(gè)腐蝕過程可分為兩個(gè)階段：初始腐蝕階段和加速腐蝕階段。合金在初始腐蝕階段形成連續(xù)的Cr2O3層,主要發(fā)生高溫氧化、硫的點(diǎn)腐蝕和Al的內(nèi)氧化,合金表面腐蝕層物質(zhì)主要是Cr2O3、Fe2O3和Al2O3,其中Fe2O3和Al2O3是合成灰的組分；隨著腐蝕時(shí)間延長,合金發(fā)生低溫?zé)岣g,進(jìn)入加速腐蝕階段,Cr2O3層減薄,內(nèi)氧化加重,腐蝕層出現(xiàn)分層現(xiàn)象：外層是熔融煤灰層,溶入大量的煤灰,變得疏松多孔；中間層是Cr2O3層；內(nèi)氧化層是點(diǎn)腐蝕和內(nèi)氧化。腐蝕層物質(zhì)主要是Fe2O3、(Fe0.6Cr0.4)203、SiO2和Al2O3,其中Fe2O3、SiO2和Al2O3是合成灰的組分。合金在兩種腐蝕溫度下具有相似的腐蝕動(dòng)力學(xué)曲線,均存在低溫?zé)岣g導(dǎo)致的加速腐蝕階段。Inconel 740H在腐蝕過程中發(fā)生嚴(yán)重的貧Cr現(xiàn)象,Al等元素的相對含量增高,基體隨著腐蝕時(shí)間和溫度的增加發(fā)生嚴(yán)重的內(nèi)氧化或者晶界腐蝕,由于Cr2O3層、基體/Cr2O3層存在大量孔洞和內(nèi)氧化物,Cr2O3層出現(xiàn)反復(fù)的開裂或者剝落,腐蝕動(dòng)力學(xué)曲線反復(fù)波動(dòng),并在大尺寸的孔洞和內(nèi)氧化物處出現(xiàn)Ti的富集。之后,裸露的基體表面重新生成Cr2O3。Inconel 740H在合成灰中的腐蝕要比在過熱器底部渣的嚴(yán)重。
【關(guān)鍵詞】：Inconel 740H 超超臨界 鎳基合金 煙側(cè)腐蝕
【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;TG132.3
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1 課題研究的背景和意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外超超臨界技術(shù)發(fā)展概況12-13
• 1.3 幾種700℃超超臨界鍋爐高溫合金13-17
• 1.3.1 Inconel 740和740H合金14-15
• 1.3.2 Inconel 617和CCA 617合金15
• 1.3.3 候選合金性能比較15-17
• 1.4 煙氣側(cè)腐蝕原理17-19
• 1.5 煙氣側(cè)腐蝕研究現(xiàn)狀19-22
• 1.6 課題研究的內(nèi)容22-23
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料和方法23-26
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料23
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法23-24
• 2.3 實(shí)驗(yàn)裝置和儀器24-26
• 第3章 Inconel 740H在750℃不同煤灰的煙側(cè)腐蝕特性研究26-37
• 3.1 腐蝕動(dòng)力學(xué)曲線26-27
• 3.2 腐蝕產(chǎn)物分析27-28
• 3.3 腐蝕形貌觀察28-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第4章 Inconel 740H在780℃不同煤灰的煙側(cè)腐蝕特性研究37-47
• 4.1 腐蝕動(dòng)力學(xué)曲線37-38
• 4.2 腐蝕產(chǎn)物分析38-39
• 4.3 腐蝕形貌觀察39-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 第5章 Inconel 740H不同溫度的煙氣側(cè)腐蝕特性比較47-65
• 5.1 Inconel 740H在過熱器底部渣不同溫度腐蝕比較47-55
• 5.1.1 腐蝕動(dòng)力學(xué)曲線比較47-48
• 5.1.2 腐蝕產(chǎn)物比較48-49
• 5.1.3 腐蝕形貌比較49-53
• 5.1.4 Inconel 740H在過熱器底部渣的煙側(cè)腐蝕機(jī)理分析53-54
• 5.1.5 小結(jié)54-55
• 5.2 Inconel 740H在合成灰不同溫度腐蝕比較55-63
• 5.2.1 腐蝕動(dòng)力學(xué)曲線比較55
• 5.2.2 腐蝕產(chǎn)物比較55-57
• 5.2.3 腐蝕形貌比較57-61
• 5.2.4 Inconel 740H在合成灰的煙側(cè)腐蝕機(jī)理分析61-62
• 5.2.5 小結(jié)62-63
• 5.3 本章小結(jié)63-65
• 第6章 結(jié)論與展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果72-73
• 致謝73

【參考文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 修洪雨;燃煤灰渣主要成分的熔融特性研究[D];浙江大學(xué);2005年

  本文關(guān)鍵詞：700℃超超臨界鍋爐過熱器管候選材料的高溫腐蝕試驗(yàn)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：431447