高温氧化对钛合金超塑性能的影响

研究了Ti-6Al-4V合金在800℃、850℃和900℃高温条件下进行拉伸试验时空气氧化对超塑性能的影响。通过光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射分析了该钛合金氧化层的微观形貌和成分组成，并研究其在高温拉伸下的氧化机理。结果表明，高温氧化导致该合金在高温拉伸过程中表面产生氧化层，而在拉伸应力作用下氧化层断裂并向基体扩展，从而严重降低了Ti-6Al-4V合金的超塑性，但不会影响其抗拉强度及屈服强度。     

低压等离子喷涂CoCrAlYTa-10%Al2O3涂层组织及性能研究

在SUS304钢基体上利用低压等离子喷涂（LPPS）技术制备CoCrAlYTa-10%Al2O3涂层,并通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪、显微硬度计对涂层的组织与性能进行了分析,研究了涂层的耐冲刷腐蚀以及抗高温氧化性能。结果表明：LPPS制备的CoCrAlYTa-10%Al2O3涂层结构致密,硬度高,涂层与基体结合良好,具有良好的抗冲刷腐蚀及抗高温氧化性能。     

15A13MoWTi钢高温抗硫耐蚀性能研究

15A13MoWTi 是我国创制的无铬抗硫耐蚀钢.在石油炼厂焦化加热炉辐射段,同CrSMo钢进行了五年高温抗硫耐蚀性能对比试验.试验证明15A13MoWTi 钢炉管比CrSMo钢炉管更为耐蚀.经高温长期使用后,两种钢中碳化物都发生了聚集球化并分布在晶界上, CrSMo 钢在时效过程中铬向碳化物相进一步富集,导致基体中铬严重贫化,这就是耐蚀性能降低的根本原因.此外,管内壁结焦引起的过热渗碳更加剧了腐蚀,而在15A13MoWTi钢中Al始终保持在固溶体中,并无渗碳现象,表现了Al对钢的耐蚀性能的优越作用.     

干熄焦高压锅炉管道用钢管爆裂原因分析

针对干熄焦高压锅炉管管道用钢管爆裂问题,开展了宏观断口、化学成分、显微硬度、金相组织、扫描电镜SEM+EDS等检验分析。结果表明：钢管迎气面外壁暴露在高温循环介质中,发生了高温硫腐蚀,腐蚀产物又受到循环介质的冲刷而脱落,暴露基体,再次腐蚀,如此循环往复,致使锅炉管外壁减薄,当锅炉管的强度不足以承受内部过饱和蒸汽的压力时,锅炉钢管向外爆裂。为避免事故再次发生,提出了改进建议。     

微观组织结构对TiAl合金高温氧化行为的影响

通过分析不同微观组织TiAl合金在850℃下的恒温氧化行为,揭示了不同微观组织TiAl合金的高温氧化机制。研究表明,近γ组织和双态组织TiAl合金表现出优异的高温抗氧化性,850℃恒温氧化100h后,样品表面氧化膜厚度分别为13.78、12.81μm,而全片层组织TiAl合金在同等条件下的氧化膜厚度为19.06μm。经850℃氧化100 h后,不同微观组织TiAl合金表面均形成了不具有保护作用的TiO₂/Al₂O₃混合氧化层。全片层组织TiAl合金高温抗氧化性不足的主要原因是基体中存在过多的原子扩散通道(片层晶界和板条相界),导致大量的氧进入基体发生氧化反应,而近γ组织和双态组织中原子扩散通道明显减少,且存在大量抗氧化性能优异的γ晶粒,显著降低了氧扩散与氧化速率,从而提高了TiAl合金的高温抗氧化性能。     

两种热作模具钢的高温摩擦磨损性能

采用高温摩擦磨损试验机研究了HTCS-130和DAC55两种热作模具钢在100~700℃范围内的耐磨性差异及磨损机制, 并结合X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光学轮廓仪等手段对表面相组成、磨损表面、截面形貌等进行分析. 结果表明: 两种钢的磨损率均在100~700℃范围内呈现先增后减的趋势; 其磨损机制表现为在100℃和300℃分别发生黏着磨损和黏着-轻微氧化磨损; 500℃时磨损机制转变为单一氧化磨损, 磨损表面氧化层由FeO、Fe₂O₃和Fe₃O₄组成, 亚表面发生轻微软化并出现塑性变形层; 700℃时磨损进入严重氧化磨损阶段, 氧化物数量急剧增多, 同时由于马氏体基体回复导致材料出现严重软化, 磨损表面形成连续的氧化层. HTCS-130钢优异的热稳定性能使得基体具有较高硬度和更窄的摩擦软化区, 能够更好地支撑氧化层, 从而在700℃下比DAC55钢更耐磨.      

CMAS 对 DZ40M 高温合金及其表面 NiCrAlY 涂层损伤作用研究

CMAS沉积物(CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2, CMAS)已经成为制约航空发动机涡轮叶片热障涂层应用的核心问题,其显著降低热障涂层服役寿命,严重的甚至堵塞叶片气膜冷却孔,导致合金基体烧蚀和失效。本文针对DZ40M钴基高温合金和其表面NiCrAlY涂层,模拟了热障涂层陶瓷层失效后,CMAS沉积物对合金基体和粘结层的腐蚀作用。针对1100℃预氧化10h后的样品,在涂抹相同面密度的CMAS沉积物后,在1100℃、1150℃、1200℃和1250℃条件下保温10h,系统分析了不同温度下CMAS对合金及NiCrAlY涂层表面氧化膜的破坏作用,通过XRD、SEM和EDS等手段,阐明了温度在1150℃以下,CMAS沉积物主要对氧化膜产生粘附及热应力影响,导致冷却过程中的氧化膜剥落;当温度高于1200℃时,CMAS逐步熔融或渗入氧化膜内部,导致氧化膜开裂剥落加速,对金属粘结层和基体的损伤破坏作用加剧。     

生物质锅炉受热面高温腐蚀分析及对策

双碳政策下, 生物质焚烧发热 / 发电逐渐成为我国能源的重要组成部分。 然而, 生物质焚烧恶劣的腐蚀环境, 对锅炉换热管受热面产生严重的减薄损伤破坏。 本文通过分析生物质锅炉的焚烧环境, 研究焚烧后飞灰、 炉渣以 及锅炉管表面腐蚀产物形貌及成分, 分析生物质焚烧环境下锅炉管的高温高氯腐蚀耦合冲刷损伤机制, 并提出锅 炉管延寿防护策略。     

包壳用锆合金表面Cr涂层的高温耐蚀性能

为了提高包壳用锆合金的耐高温腐蚀性能,采用等离子增强物理气相复合沉积（PPC）技术在Zr-4合金试样表面制备了厚度为15μm的Cr涂层,并对其性能进行了表征。通过在（420±3）℃,（10.3±0.7）MPa高温高压蒸汽中进行100 d腐蚀试验,对比了Zr-4基体和Cr涂层试样在高温蒸汽中腐蚀100 d后的耐蚀性能,利用X射线衍射（XRD）分析了涂层的物相,利用扫描电镜（SEM）分析了试样腐蚀后的氧化层厚度及断面形貌,利用能谱（EDS）线扫描分析了腐蚀后试样断面的元素成分,利用金相显微镜（OM）检测试样内部氢化物分布并采用气体分析法测量氢含量。结果表明：采用PPC技术制备的Cr涂层均匀致密,无裂纹、孔洞等缺陷;经高温高压蒸汽腐蚀后,试样表面Cr涂层氧化加重,随着腐蚀时间的延长,基体表面氧化膜厚度逐渐增加,而Cr涂层会发生减薄现象,但剩余涂层连续致密,且基体未出现氧化腐蚀现象,说明Cr涂层具有良好的耐蚀性能;涂层试样比基体具有更低的腐蚀增重率,说明Cr涂层能对基体起到保护作用;Cr涂层部分涂覆的试样涂层与基体过渡区基体侧出现氧化层,但氧化层厚度均匀一致,说明Cr涂层并未加速基体的腐蚀;与...     

S355海洋钢表面微弧氧化复合膜层耐蚀性能

采用激光熔覆与微弧氧化技术相结合在海洋钢表面制备了复合膜层.运用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）和X射线衍射仪（XRD）表征复合膜层的微观结构，采用极化曲线、电化学阻抗谱、腐蚀磨损实验和浸泡腐蚀实验等测试方法研究膜层在质量分数3.5%的NaCl水溶液中腐蚀行为，并与熔覆涂层和基体进行对比.结果表明:复合膜层主要分为内致密层和外疏松层，疏松层主要由γ-Al₂O₃组成，致密层主要由α-Al₂O₃组成，与基底层结合较好，复合膜层表面硬度最大能达到HV_0.2 1423.3，比熔覆涂层高47.6%，其硬度较S355海洋钢有显著提升.基体在腐蚀和磨损交互作用中主要以腐蚀加速磨损为主，涂层在交互作用中主要以磨损加速腐蚀为主，在经过微弧氧化处理后，膜层的自腐蚀电位负移，钝态电流密度上升，抗磨蚀性能明显提高.熔覆涂层的浸泡腐蚀方式以点蚀为主，复合膜层腐蚀较轻微，阻抗模值最大能达到105.3 Ω·cm2，比熔覆层提高两个数量级，这表明复合处理可进一步提高涂层的耐腐蚀性.      

浅析锅炉炉管损坏的主要原因及检修措施

对锅炉炉管在运行中损坏形式及原因进行了较为全面的分析。针对其中主要原因提出了加强管理、进行给水除氧处理、锅炉及时排污等预防措施，对延长炉管的使用寿命，保证锅炉安全，经济运行具备十分重要的作用。     

闪速炉余热锅炉低温腐蚀原因分析及防止措施

闪速熔炼产生的烟尘含有大量腐蚀气体,如果处理不当,会对余热锅炉的换热面产生低温腐蚀。本文从低温腐蚀形成的机理,阐述了产生低温腐蚀的原因,并结合实际工程,分析设计中如何有效防止低温腐蚀、降低SO3发生率,从而提高余热锅炉的使用寿命。     

垃圾焚烧循环流化床锅炉防磨热喷涂涂层失效机理及对策

本文分析了垃圾焚烧炉循环流化床（CFB）锅炉水冷壁管防磨热喷涂涂层的失效机理：S及碱金属等引起的S腐蚀导致涂层鼓泡,在炉内高温物料的磨损下涂层逐渐破损、剥落直至加速剥落失效。热喷涂防腐抗磨双效复合涂层能很好的解决了垃圾焚烧炉水冷壁同时存在的高温腐蚀和磨损的问题。     

二级过热器管爆管失效分析

某厂锅炉二级过热器管带负荷运行25 h即发生爆管,管壁涨粗,爆裂口张开呈喇叭状。采用化学成分分析、力学性能检测和金相组织分析等检测手段,对该二级过热器管的失效原因进行了分析。结果表明,该管裂口处显微组织随变形方向被拉长,管体组织无明显变化,但钢管外表层氧化和脱碳严重,同时表面出现沿晶小裂纹,说明管壁在短时间内受到较高温的烟气冲刷,导致材料强度下降。短时间内高温过热是过热器管爆管失效的主要原因。     

退火时间对Zr- 4合金管材性能影响

采用高温拉伸试验、均匀腐蚀试验、金相显微组织观察试验和第二相粒子统计的方法研究了Zr- 4合金管材在不同退火时间后的高温拉伸性能、均匀腐蚀性能、金相组织及第二相粒子的变化规律。结果表明,退火时间在3.5~5.5 h变化时,Zr- 4合金管材的高温抗拉强度、屈服强度和伸长率的变化曲线趋势基本波动不大,均匀腐蚀结果略有降低,Zr- 4管材内中外层的晶粒度均为11级,无异常晶粒长大组织,第二相粒子尺寸范围逐渐增大。     

Wear Resistance of CO2 Corrosion Product Scale Formed at High Temperature

 To investigate the correlation between structure characteristics and wear resistance of CO2 corrosion product scales at high temperature and high pressure, an autoclave was used to prepare CO2 corrosion product scales on N80 steel in carbon dioxide corrosion environment. The correlation between wear resistance of the scales and many other factors, such as temperature, pressure, morphology, structure, velocity of fluid medium, sand grain size, and so on, was comparatively analyzed by a self assembled wear device, and the scale morphologies before or after being worn were observed by scanning electron microscope (SEM). And then the surface grain size and thickness of scale were measured. The results showed that the cross section of the corrosion scale was of a double layer structure, the outer layer of which was composed of regular crystals, whereas the inner layer was a thin scale of fine grains. The outer grain size and thickness of scale varied with temperature, and the initial wear loss was consistent with the surface grain size; at the same time, the total wear loss corresponded to the thickness of scale. Compared to wear resistance in different depths of the scale, it was found that the structure of scale was a double layer structure in cross section, and the wear resistance of inner layer was better than that of the outer layer; the closer the scale to the matrix, the greater was the wear resistance of scale; and the larger the size or the higher the rotary speed of solid grain in multiphase flowing medium, the more was the wear loss of scale.     

热喷涂技术在循环流化床锅炉中的运用与质量控制

水冷壁管磨损是循环流化床锅炉受热面磨损中最突出的问题。采取炉膛内直接热喷涂的方法,在水冷壁管磨损区域喷涂金属耐磨涂层来提高耐磨性,是方便快捷和有效的方法。磨损状况检查、喷涂前管壁表面预处理、喷涂质量检查验收,是炉内热喷涂质量控制的关键环节。     

变质处理对耐磨耐蚀铸铁组织及性能的影响

 为了提高材料在水泥混凝土搅拌和输送工况下的使用性能，以新研制的耐磨耐蚀铸铁为对象，采用复合变质处理的方法研究了变质剂加入量对该试验合金铸铁组织、力学性能和耐腐蚀磨损性能的影响。研究结果表明，复合变质处理可以细化耐磨耐蚀铸铁基体组织、消除柱状枝晶，改善碳化物形态、尺寸及分布，使碳化物由变质前的粗大棒条状变为均匀分布的短棒状和颗粒状，消除了粗大片状碳化物对材料基体的危害，使耐磨耐蚀铸铁的性能得到改善。变质剂加入量增加，耐磨耐蚀铸铁的冲击韧度和耐磨耐蚀性能均有较大提高。与变质前相比，加入0.25%和0.50%复合变质剂处理的试验合金铸铁，其冲击韧度和相对耐腐蚀磨损性能分别提高了22.9%、58.3%和16%、23%，基体硬度略有降低，达到了预期效果。     

京唐2号高炉炉缸侧壁温度异常升高原因分析

炉缸的运行状况对高炉长寿起着决定性作用。首钢京唐2号高炉2017年8月开始炉缸侧壁温度急剧上升,对高炉的正常生产和人员安全提出了严峻考验。炉缸侧壁高温点的位置坐标表明,首钢京唐2号高炉炉缸侧壁温度异常升高的直接原因是炉缸内部铁水环流加剧对炉缸内衬的化学侵蚀和物理冲刷。进一步从铁水成分、炉底温度、铁口深度和铁水流速等因素分析,证实了2号高炉炉缸侧壁温度升高的根源在于炉缸活跃性恶化。此外,较高的硫负荷和焦炭灰分、较低的终渣碱度及水箱漏水等因素也在一定程度上促成了炉缸不活的状态。