700℃超超臨界鍋爐過熱器的高溫腐蝕研究.pdf

1、在模擬的煤灰/煙氣腐蝕環(huán)境下，對700℃超超臨界鍋爐過熱器管的候選材料鎳基高溫合金Inconel740H進(jìn)行了腐蝕實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)選擇合成煤灰和取自電廠鍋爐過熱器管上部的煤灰、合成煙氣、750℃和780℃兩個(gè)溫度下，進(jìn)行3000h的高溫腐蝕。利用XRD、SEM、EDS等分析手段，對試樣的表面腐蝕產(chǎn)物及形貌、腐蝕層厚度、橫截面元素分布進(jìn)行了分析。探討了Inconel740H合金在不同溫度、不同煤灰/煙氣介質(zhì)下的腐蝕行為，結(jié)果表明:
　　在

2、不同溫度、不同腐蝕介質(zhì)條件下，腐蝕500h后表面均生成了起保護(hù)作用的Cr2O3氧化層，且隨著時(shí)間增加氧化層厚度增厚。涂刷高過上部灰的試樣表面腐蝕產(chǎn)物以Cr2O3為主，涂刷合成灰的試樣表面產(chǎn)物以Fe2O3為主。合成灰中的堿金屬硫酸鹽在合金表面反應(yīng)，生成的復(fù)合硫酸鹽在高溫下熔融于金屬表面，造成合金試樣增重明顯。
　　腐蝕過程中S會滲透到基體內(nèi)部，形成硫化層，硫化層中產(chǎn)生孔洞與裂紋;Al在基體內(nèi)部發(fā)生內(nèi)氧化生成Al2O3，主要分布在位于

3、晶界上的孔洞與裂紋中。隨著腐蝕時(shí)間的延長，孔洞和裂紋會進(jìn)一步長大并向基體內(nèi)部擴(kuò)散，同時(shí)對Cr2O3保護(hù)層與基體之間造成破壞，甚至造成Cr2O3層的剝落。在相同溫度條件下，S含量較高的合成灰會導(dǎo)致硫化層中形成孔洞與裂紋數(shù)量更多，且更深入基體內(nèi)部，即合成煤灰比實(shí)際工況的煤灰對合金的腐蝕更嚴(yán)重。
　　在涂刷相同灰條件下，780℃時(shí)Cr向表面遷移的速度比750℃時(shí)更快，生成的Cr2O3較快，腐蝕增重明顯，但780℃下Cr2O3層更容易脫落