Z3CN20-09M钢高温高压水蒸气腐蚀行为研究

为了探究压水堆核电站一回路工况条件对Z3CN20-09M不锈钢的氧化腐蚀行为的影响,采用恒温氧化法对Z3CN20-09M钢在400℃、16.0MPa水蒸气中和400℃空气中的氧化行为进行了对比研究.利用不连续增重法研究其氧化动力学,通过扫描电子显微镜观察氧化膜微观形貌,用能谱分析判断氧化膜成分,X射线衍射仪分析其具体物相组成.试验结果表明:Z3CN20-09M不锈钢在高温高压水蒸气中,氧化动力学曲线遵循双直线规律,在空气中氧化动力学曲线遵循指数规律,水蒸气中腐蚀速率大于空气中腐蚀速率,说明水蒸气对腐蚀有加速作用;高温水蒸汽中氧化膜形貌为针状和大尺寸颗粒状,氧化物为Cr2O3、Fe2O3和FeCr2O4,高温空气中氧化膜形貌为小尺寸颗粒状和絮状,氧化物为Cr2O3和Fe2O3.     

T91钢高温水蒸气氧化行为

通过T91钢在650℃高温水蒸汽条件下的氧化实验,用静态增重法测定了T91钢的氧化动力学曲线,其氧化动力学遵循类抛物线规律;对氧化膜进行扫描电镜、X射线衍射和能谱分析.结果表明,氧化膜的氧化物类型为Fe2O3和Fe3O4,在不同的氧化时间段分别呈片状、簇状、条状和颗粒状;氧化物晶粒是通过形核和长大形成的;氧化1h时,氧化膜的表面有Cr,其后均未发现Cr,且随后的8h氧化过程中,氧化反应一直在氧化膜的外表层进行,即发生外氧化.     

低膨胀IN909合金650℃的氧化行为

IN909低膨胀高温合金具有较低的热膨胀系数和高的综合力学性能,但由于合金不含Cr,其抗氧化性能较差,因此,在高温使用时需采用氧化涂层.为进一步提高合金的抗氧化性能,采用扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDX）方法,研究了低膨胀IN909合金在650℃的氧化行为,结果显示IN909合金的氧化质量增加分段遵循抛物线规律,氧化由晶界开始,形成Nb、Ti、Si等元素的晶界氧化物;Fe置换氧化物中的Nb、Ti、Si,形成外层Fe的氧化物.氧化过程中,Fe由基体向合金表面扩散,Nb和Ti由氧化过渡层向基体扩散.Nb和Ti在基体前沿的富集形成ε相大量析出的薄层,可有效地阻碍Fe元素的进一步扩散,降低氧化速率.     

不锈钢表面电镀Cu—Mn3O4复合涂层

铁素体不锈钢的热膨胀系数与固体氧化物燃料电池（SOFC）的组元相近,成本低廉,具有良好的抗氧化性,已被广泛用作SOFC电池堆的金属连接体材料．但是表面Cr2O3膜的挥发会导致SOFC阴极Cr中毒,缩短SOFC的服役寿命．为解决这一问题,本文利用电镀的方法在铁素体不锈钢（SUS430）连接体表面沉积cu—MnsO。复合涂层,研究了复合电镀Cu—Mn3O4涂层的电镀工艺,结果表明：复合电镀的适宜工艺参数为：溶液pH值为3,阴极电流密度为2．12A／dm^2,镀液温度为35℃,溶液中Mn3O4粉末添加量为20g／L,并研究了涂覆不锈钢在800℃空气中的氧化行为及氧化膜的导电性能．涂覆Cu—Mn3O4不锈钢氧化后表面生成CuO、（Mn,Ca）3O4和（Fe,Cu）3O4尖晶石氧化物,表面氧化物的导电性良好,并能有效阻止Cr向外迁移和扩散．     

K444铸造镍基高温合金的高温氧化行为

为了研究燃气轮机叶片材料K444铸造镍基高温合金的高温氧化性能,研究了K444铸造镍基高温合金800℃及850℃恒温氧化动力学及氧化机制.采用x射线衍射仪、扫描电子显微镜及能谱仪分析了K444合金氧化产物、氧化膜形貌及成分.结果表明：在实验条件下K444合金氧化动力学遵循抛物线规律.在高温氧化期间,K444合金表面氧化膜无明显剥落.氧化膜主要由Cr₂O₃组成,含有少量的NiCr₂O₄及TiO₂.氧化膜呈多层结构：外层较薄,膜质疏松,孔隙较多,是以TiO₂为主的不连续氧化物膜层;中间层是以Cr₂O₃为主的连续致密保护性氧化物膜层,其中含有少量的NiCr₂O₄及TiO₂;内氧化层以Al₂O₃为主.     

Fe-Ni-Al合金在900℃时的氧化行为研究

为了提高Fe-Ni合金的抗氧化性能,采用熔铸法制备了50Fe-40Ni-10Al三元合金,采用增重法研究了其在900℃空气中的高温氧化行为.利用XRD、SEM和EDS对氧化膜进行了表征.结果表明:氧化过程满足抛物线规律;经过开始时的快速氧化后,在氧化膜底部生成了一层连续完整的Al2O3膜,阻止了Al的内氧化及其他金属的氧化,氧化速度显著降低;氧化产物以Fe2O3、Fe3O4为主,含有少量的Al2O3以及尖晶石型氧化物AlFe2O4;Fe2O3和Al2O3形成了固溶体;氧化进行过程中Al2O3的含量逐渐上升.所得合金具有良好的抗氧化性能,基本满足作为惰性阳极材料的要求.     

Super304H钢在水蒸气环境下700℃的氧化行为

为了认识Super304H钢在水蒸气环境中的氧化行为,设计了1组供货态Super304H在700℃水蒸气环境下的5~8h的氧化模拟实验.在氧化之后利用扫描电子显微镜(SEM)观察氧化膜的结构和能谱(EDS),分析了膜层不同位置点的成分,另外采用mapping功能从截面分析了氧化层中O、Cr、Fe、Ni、Cu元素的分布情况,同时采用XRD分析了氧化层中的具体物相.结果表明:氧化层为双层结构,内外氧化层界面为原始界面,内层氧化膜致密,外层氧化膜疏松,在内层与基体之间存在有保护作用的Cr_2O_3氧化层.内层氧化膜富含Cr、Ni,而外层氧化膜富含Fe,结合XRD结果可知:外层氧化物主要为Fe_2O_3、Fe_3O_4,内层氧化物为Cr_2O_3、NiO.     

氮化与未氮化38CrMoAlA钢高温水蒸汽氧化比较

通过高温氧化实验,比较了氮化与未氮化38CrMoAlA钢的抗高温氧化性能;利用扫描电镜及能谱仪分析了氮化与未氮化38CrMoAlA钢氧化膜中各元素的分布,以及所形成的氧化物形貌特征.结果表明,氮化后的38CrMoAlA钢较未氮化的38CrMoAlA钢氧化速度快,主要原因是氧与氮化物在高温高压水蒸气条件下发生反应,O置换了N,而且未能在氧化膜中富集Si、Al元素形成保护性氧化膜,使得氮化试样的表面及基体内部沿晶界处产生了氧化物.     

高温氧化对304不锈钢红外发射率影响研究

研究了304不锈钢在800℃下空气中分别氧化0.5,2,10,25,100和200 h后,其氧化增重、表面形貌和元素组成的变化以及高温氧化对其红外发射率的影响。研究结果表明,氧化初期氧化增重迅速,随着氧化时间增加,合金增重速率逐步降低。合金表面氧化初期以形成Fe氧化物为主,氧化时间增加,表面组成由Fe氧化物转变为大的片状Cr、Mn氧化物。抛光后未经氧化的304不锈钢的红外发射率极低,随着氧化时间的延长红外发射率迅速增大。     

铁的氧化物高温H2S腐蚀产物自然氧化倾向性

研究了高温条件下硫化氢的硫化腐蚀状况及腐蚀产物的自然氧化倾向性。并采用X-射线衍射仪鉴定了硫化产物组成。对硫化产物进行了氧化反应,分析了不同铁的氧化物、硫化温度和环境温度对产物自然氧化倾向性的影响。结果表明,高温硫化氢腐蚀的产物主要是FeS,还有部分其他类型的硫铁化合物。H2S高温腐蚀产物自然氧化倾向性由大到小依次为Fe2O3,Fe3O4,Fe(OH)3;在硫化温度高于300℃和环境温度高于75℃时,硫化腐蚀产物的自然氧化倾向性较大。     

国产TP347HFG奥氏体不锈钢氧化皮问题分析及预控措施

对某电厂2×660 MW超超临界机组锅炉后屏过热器使用国产TP347HFG奥氏体不锈钢投产约6个月即发生大面积氧化皮脱落问题进行了分析, 并给出了相应的预控措施。认为国产TP347HFG奥氏体不锈钢在制作工艺上还有待优化和提高; 并建议国产TP347HFG奥氏体不锈钢用于超(超)临界锅炉高温受热面管材必须做内壁喷丸处理, 防止氧化皮脱落导致爆管事故的发生。另外, 认为给水加氧未采用自动投加可能是促使氧化皮提前脱落的另一重要原因。     

T91钢高温空气氧化动力学的研究

为了研究T91钢高温空气氧化动力学,对其氧化层形貌进行了观察,利用X-Ray物相分析仪测试了氧化层的物相结构,利用热天平连续称重法对T91钢高温空气氧化速率进行研究.结果表明：T91钢高温空气氧化的动力学曲线符合对数规律,氧化速度低于1级完全抗氧化性的标准;氧化层由无晶界非晶体内层和细等轴晶与粗柱状晶的中层和外层组成,氧化层表层主要由Fe2O3构成.     

304N不锈钢表面电弧喷涂复合涂层高温氧化防护机制

为了延长奥氏体不锈钢部件在高温环境下的工作寿命,采用电弧喷涂方法在304N不锈钢表面制备45CT/Al复合涂层,对复合涂层试件进行1 100℃×350 h的连续氧化实验,考察其高温氧化行为,通过研究复合涂层的微观组织变化,探索其高温防护机制.实验结果表明,复合涂层以两种方式为304N不锈钢基体提供有效的高温氧化保护.一方面保证在涂层体系中具有足够的Al、Cr元素,在涂层外表面形成以Al2O3为主的氧化物防护层,阻止氧化介质的向内侵入;此外,在复合涂层下的基体金属中形成层状分布的AlN扩散阻挡层,延缓复合涂层体系中Al、Cr抗氧化元素的质量分数减少,使复合涂层保持持久的高温氧化防护能力.     

Effects of C,N-Codoped on the Corrosion Resistance of TiO_2 Films Prepared by Plasma Surface Alloying and Thermal Oxidation Duplex Process

C,N-codoped TiO 2 films have been deposited onto stainless steel substrates using plasma surface alloying and thermal oxidation duplex process.Composition analysis shows that the films shield the substrates entirely.The TiO 2 films are anatase in structure as characterized by X-ray diffraction.The electrochemical measurements show that the equilibrium corrosion potential positively shifts from-0.275 eV for bare stainless steel to-0.267 eV for C,N-codoped TiO 2 coated stainless steel,and the corrosion curren...     

La对纯净钢抗高温氧化性能的影响

以稀土为微合金化元素,加入到纯净钢中,研究了La对纯净钢抗高温氧化性能的影响,并分析了稀土改善纯净钢的抗高温氧化性能的机理.实验结果表明,稀土La的加入,使氧化膜晶粒明显细化,与基体间结合力增强;明显改善了纯净钢的高温抗氧化性能.     

一种不锈钢过滤毡钎焊方法

针对不锈钢过滤毡元件难以用熔化焊方法焊接的问题,使用钎焊方法焊接不锈钢过滤毡。主要针对在不同加热温度和加热时间的综合作用下不锈钢过滤毡的氧化程度、软钎料和硬钎料对不锈钢过滤毡的润湿性、以及不锈钢过滤毡的软钎焊接头和硬钎焊接头的剪切强度等方面进行研究,并在生产上得到应用。结果表明,钎焊是一种焊接不锈钢过滤毡的有效方法,工艺可靠、工装简单,而且成本低、效率高,适合多种工况条件下不锈钢过滤毡的连接。     

Effects of C,N-codoped on the corrosion resistance of TiO<Subscript>2</Subscript> films prepared by plasma surface alloying and thermal oxidation duplex process

C,N-codoped TiO 2 films have been deposited onto stainless steel substrates using plasma surface alloying and thermal oxidation duplex process.Composition analysis shows that the films shield the substrates entirely.The TiO 2 films are anatase in structure as characterized by X-ray diffraction.The electrochemical measurements show that the equilibrium corrosion potential positively shifts from-0.275 eV for bare stainless steel to-0.267 eV for C,N-codoped TiO 2 coated stainless steel,and the corrosion current density decreases from 1.3×10-5 A/cm2 to 4.1×10-6 A/cm2.The corrosion resistance obtained by electrochemistry noise also reveals that the C,N-codoped TiO 2 films provide good protection for stainless steel against corrosion in stimulated body fluid.The above results indicate that C,N-codoped TiO 2 films deposited by plasma surface alloying and thermal oxidation duplex process are effective in protecting stainless steel from corrosion.     

High temperature oxidation behavior of high speed steel for hot rolls material

The oxidation characteristics of high speed steel (HSS) were studied at 500 to 800℃. The non-isothermal oxidation and isothermal oxidation (500, 575, 650, 725, 800℃) of HSS were investigated by thermo-gravimetric analysis (TGA). The microstructure, morphology and oxide scale thickness of the isothermal oxidation samples were analyzed by optical microscope (OM), electron probe micro analyzer (EPMA), X-ray diffraction spectrum (XRD) and scanning electron microscope (SEM). The results indicate that the oxidation rate of HSS is very slow at 500 to 650℃, increasing gradually at 650 to 750℃, and drastically at 750 to 800℃, because the phase transformation happens at about 750℃.