為了研究過(guò)/再熱器管道內(nèi)壁普遍存在與高溫蒸汽反應(yīng)導(dǎo)致的氧化現(xiàn)象,利用Thermo-Calc相圖計(jì)算軟件對(duì)幾種鋼質(zhì)管材在不同環(huán)境下的氧化產(chǎn)物進(jìn)行了理論分析。結(jié)果表明,對(duì)高溫蒸汽環(huán)境的調(diào)控應(yīng)該與管材材質(zhì)相關(guān)聯(lián)考慮;耐熱鋼材質(zhì)的變化不改變氧化層的宏觀結(jié)構(gòu),但可以改變氧化物組成;從T23、P91到TP347,氧化層中FeCr₂O₄致密氧化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,其抗氧化性能遞增。德國(guó)新近研發(fā)的HiperFer17Cr5耐熱鋼,可以在較寬的氧分壓范圍內(nèi)形成以FeCr₂O₄為主的致密氧化層,且通過(guò)添加鎢、鈮兼具更好的高溫強(qiáng)度,具有較好的應(yīng)用前景。

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【部分圖文】：

圖1不同氧化反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變與溫度的關(guān)系

通過(guò)吉布斯自由能之間的計(jì)算可得到耐熱鋼在高溫蒸汽中各種氧化反應(yīng)的吉布斯自由能變與溫度的關(guān)系ΔG0MxOy,T-T。根據(jù)此數(shù)據(jù)可繪制圖1。圖1未計(jì)算多種金屬發(fā)生氧化反應(yīng)生成復(fù)合氧化物的吉布斯自由能變。由圖1可知，在500～700℃，鈮氧化反應(yīng)生成NbO的吉布斯自由能變最小，反應(yīng)所需....

圖2不同氧化反應(yīng)的臨界氧分壓及不同工況對(duì)應(yīng)的氧分壓

利用前述相圖計(jì)算方法分別計(jì)算WT（純水）、OT1（加氧）、OT2（飽和氧氣水）、AVT1（加氨）、AVT2（飽和氨氣水）5種工況下的高溫蒸汽氧分壓，并將其與鐵、鎳、鉻、鉬、鈮氧化反應(yīng)的臨界氧分壓對(duì)比，結(jié)果如圖2所示。在600℃，WT、OT1、OT2、AVT1工況下，高溫蒸汽的氧分....

圖3常用耐熱鋼/不銹鋼在不同氧分壓下的氧化產(chǎn)物平衡相圖與典型氧化層SEM圖

圖3所示為計(jì)算得到的幾種常用耐熱鋼在不同氧分壓下的氧化產(chǎn)物平衡相圖。在700℃純蒸汽條件下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的T91管，其內(nèi)壁形成的氧化層可分為“內(nèi)、外、表”3層，如圖3(a）所示；隨著氧化程度的加劇，外層中會(huì)形成孔洞，最終帶動(dòng)表層一起脫落[18-20]。T91管壁脫落的氧化層以Fe3O....

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