電力行業(yè)一直試圖提高蒸汽運行溫度,使蒸汽輪機發(fā)電廠能夠以更高的熱效率運行。高參數(shù)的超超臨界機組投入使用,也對鍋爐蒸汽管道用鋼的抗高溫氧化性能提出更高的要求。而現(xiàn)今鍋爐管道使用的高溫耐熱鋼大多依賴國外進口,價格也較昂貴。而鋁和鋁化物具有較好的抗水蒸汽氧化性能,并且成本低廉,因此為了延長蒸汽管道的使用壽命,選擇在鍋爐管道蒸汽側(cè)制備鋁化物涂層是一種較為經(jīng)濟的方式。9Cr-3W-3Co鋼是最新研究用于600℃以上更高參數(shù)的鍋爐用鋼,能適用于多種鍋爐構(gòu)件的制造。本文以9Cr-3W-3Co鋼為基體,采用粉末包埋法在其表面進行鐵鋁滲層的制備。通過調(diào)節(jié)工藝參數(shù),如滲鋁溫度、滲鋁時間、滲劑中Al含量、滲劑中活化劑的添加量,實現(xiàn)一定厚度的韌性FeAl滲層的制備。結(jié)果表明,滲鋁溫度對滲鋁層結(jié)構(gòu)和滲層質(zhì)量影響最明顯。在650-750℃的溫度區(qū)間內(nèi),滲鋁層厚度以及外層富Al層的厚度隨著溫度的升高而增加。650℃滲鋁得到的滲層較為致密,沒有發(fā)現(xiàn)缺陷;700℃滲鋁得到的滲層僅在滲層外層出現(xiàn)不連續(xù)的空洞;750℃滲鋁得到的滲層,靠近基體處出現(xiàn)較多細小空洞,并有貫穿滲鋁層的裂紋,滲層的致密性較差。滲鋁時間和滲劑中Al含... 

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 9Cr-3W-3Co耐熱鋼的研發(fā)
    1.3 Fe-Al滲層的制備
        1.3.1 鋁和鋁化物的抗高溫氧化性能
        1.3.2 Fe-Al滲層的相組成
        1.3.3 Fe-Al滲層的制備方法
    1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 國內(nèi)研究進展
        1.4.2 國外研究進展
    1.5 本課題主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.5.1 課題研究內(nèi)容
        1.5.2 技術(shù)路線
第二章 實驗材料及方法
    2.1 實驗儀器
    2.2 實驗材料
    2.3 實驗方法
        2.3.1 滲鋁實驗
        2.3.2 高溫水蒸汽氧化測試
        2.3.3 試樣的組織形貌觀察及分析
        2.3.4 滲鋁層的顯微硬度
        2.3.5 氧化動力學分析
第三章 滲鋁工藝參數(shù)對涂層形貌與厚度的影響
    3.1 滲鋁溫度的影響
    3.2 滲鋁時間的影響
    3.3 滲劑中Al含量的影響
    3.4 活化劑含量的影響
    3.5 滲鋁層的顯微硬度
    3.6 本章小結(jié)
第四章 Fe Al涂層的抗高溫水蒸汽氧化性能
    4.1 氧化前滲層的形貌
    4.2 試樣的抗水蒸汽氧化性能
        4.2.1 氧化后試樣的宏觀形貌
        4.2.2 氧化動力學曲線
        4.2.3 氧化后試樣的微觀形貌
    4.3 分析討論
        4.3.1 無涂層試樣的高溫蒸汽氧化
        4.3.2 滲鋁試樣的高溫蒸汽氧化
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)
參考文獻
碩士期間發(fā)表論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]T91鋼表面低溫滲層的動力學行為[J]. 朱陽存,劉光明,董猛,張民強,楊華春,汪元奎.  材料熱處理學報. 2018(10)
[2]《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》正式發(fā)布[J]. 本刊編輯部.  電力需求側(cè)管理. 2017(01)
[3]碳鋼粉末包埋低溫滲鋁工藝的研究進展[J]. 孟堃,劉忠,王遠,于曉華,李楊.  熱加工工藝. 2016(24)
[4]表面改性對Super304H鋼在650℃飽和蒸汽中氧化行為的影響[J]. 樂明,王弘喆,于在松,魯金濤,楊珍,上官曉峰,谷月峰.  熱力發(fā)電. 2016(11)
[5]滲鋁溫度對Ti2AlNb合金高溫抗氧化性能的影響[J]. 任蓓蕾,繆強,梁文萍,王力,胡榮耀,陸海峰.  材料熱處理學報. 2015(12)
[6]稀土添加劑對N80套管鋼低溫滲鋁層的影響[J]. 陳輝,俞嘉誠,王彥鵬,黃敏,王宇.  熱處理技術(shù)與裝備. 2015(05)
[7]激光噴丸與滲鋁復合工藝提高K417合金力學性能研究[J]. 焦陽,何衛(wèi)鋒,孫嶺,周留成,聶祥樊,羅思海,李靖.  紅外與激光工程. 2015(08)
[8]滲鋁涂層對耐熱鋼T91的高溫防護研究[J]. 秦董禮,李雪真,張軻,魯捷,辛士剛,張洪波.  沈陽師范大學學報(自然科學版). 2015(02)
[9]世界700℃等級先進超超臨界電站關(guān)鍵高溫材料[J]. 遲成宇,于鴻垚,謝錫善.  世界鋼鐵. 2013(02)
[10]Fe-Al金屬間化合物抗氧化性能研究現(xiàn)狀[J]. 康新婷,楊坤,遲煜頔,王建,王輝,李亞寧,王建永.  稀有金屬材料與工程. 2012(S2)

博士論文
[1]超（超）臨界電站鍋爐氧化皮生成剝落機理及其防爆關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉定平.華南理工大學 2012

碩士論文
[1]以集輸管線鋼為基的滲鋁層物相控制研究[D]. 葉晶.西安石油大學 2013
[2]1Cr11MoNiW1VNbN不銹鋼Al-Si涂層組織結(jié)構(gòu)及抗高溫氧化性能研究[D]. 屈文娟.哈爾濱工程大學 2011
[3]SG-220t鍋爐水冷壁爆管機理及預防措施研究[D]. 梅巍.華北電力大學（北京） 2011



本文編號：3723547