700℃超超臨界鍋爐過熱器管候選材料在不同介質(zhì)中的高溫腐蝕研究.pdf

1、Inconel740H和CCA617是性能優(yōu)異的鎳基高溫合金，具有突出的高溫蠕變強度、組織穩(wěn)定性和耐腐蝕性能，是700℃超超臨界機組鍋爐過熱器管最合適的候選材料。超超臨界機組鍋爐過熱器管服役情況復雜，溫度高，存在腐蝕性氣氛和易積灰等復雜工況，容易出現(xiàn)安全隱患，因此需要對材料的高溫腐蝕進行系統(tǒng)性研究，為超超臨界電站的長時有效運行保駕護航。
　　本試驗設(shè)計了折煙角和合成灰兩種煤灰腐蝕環(huán)境，外加一組無灰試樣作為對照，在750℃對Inco

2、nel740H和CCA617進行了長達5000 h的高溫腐蝕試驗。通過繪制腐蝕動力學曲線，結(jié)合掃描電鏡、X射線衍射儀等分析手段，對試樣的腐蝕速率、表面形貌、截面形貌、元素分布和遷移情況進行了系統(tǒng)的研究。試驗結(jié)果如下:
　　Inconel740H和CCA617在上述腐蝕環(huán)境中會發(fā)生高溫氧化、內(nèi)氧化和硫化腐蝕，S和O優(yōu)先沿晶界擴散，發(fā)生沿晶腐蝕。合金在腐蝕初期會在表面生成多種氧化物，基體發(fā)生內(nèi)氧化和硫化腐蝕，產(chǎn)生孔洞。隨著腐蝕的進行，

3、完整的Cr2O3保護膜阻礙了其它元素的向外擴散，出現(xiàn)貧Cr層，此時外腐蝕層腐蝕產(chǎn)物以Cr2O3為主，晶界腐蝕產(chǎn)物以Al2O3為主。由于固相反應的發(fā)生，氧化膜出現(xiàn)雙層結(jié)構(gòu)，外層為疏松的尖晶石結(jié)構(gòu)腐蝕產(chǎn)物，內(nèi)層為致密的Cr2O3保護層。
　　兩種合金在折煙角中的腐蝕最輕，在合成灰中腐蝕最嚴重，主要為發(fā)生了由堿金屬硫酸鹽引發(fā)的低溫熔融熱腐蝕，使腐蝕進入加速階段，出現(xiàn)熔融結(jié)渣的腐蝕形貌，嚴重侵蝕Cr2O3保護層。由于氧化物的PBR值普遍大