T91-T92鋼腐蝕行為及表面改性研究.pdf

1、T91/T92鋼具有優(yōu)良的物理和機(jī)械綜合性能,低的熱膨脹系數(shù),以及良好的抗腐蝕性能,已成為電站鍋爐蒸汽管道的常用材料。本文研究了T91/T92鋼在高溫水蒸汽下的初期和隨后的氧化行為,探討T91/T92鋼在水蒸汽環(huán)境中的氧化機(jī)理;研究噴丸與涂覆Y2O3表面處理工藝對(duì)T91/T92鋼高溫水蒸汽氧化行為的影響。研究結(jié)果如下:
　　研究了 T91鋼在90％Ar+10%H2O氣氛中750℃下的初期氧化行為,利用SEM/EDS和XRD分析了氧

2、化膜的形貌、結(jié)構(gòu)和成分。結(jié)果表明,T91鋼在氧化初始階段表面生成了一層由Cr2O3、(Fe,Cr)2O3和FeCr2O4組成的富Cr氧化膜,阻止了氧向內(nèi)擴(kuò)散和鐵向外擴(kuò)散,導(dǎo)致初期氧化速率低。隨著Cr不斷被消耗,貧鉻區(qū)Fe離子快速向外擴(kuò)散,形成氧化鐵層。
　　研究了T92鋼在90%Ar+10%H2O氣氛中750℃下的初期氧化行為。結(jié)果表明,樣品氧化過程中持續(xù)增重,與 T91鋼不同,初始氧化階段沒有出現(xiàn)緩慢氧化過程,主要原因在于T92

3、鋼中W元素含量較高,降低了T92鋼的Cr當(dāng)量,致使T92鋼在氧化初始階段無法形成一層富Cr氧化膜。表面氧化產(chǎn)物為Fe2O3和FeCr2O4。
　　研究了 T91/T92鋼在90%Ar+10%H2O氣氛中溫度分別為600℃、650℃、700℃和750℃環(huán)境下的高溫水蒸汽氧化行為。T91鋼氧化后,氧化膜呈雙層結(jié)構(gòu),分為外層與內(nèi)層,外層為Fe2O3,有微孔,內(nèi)層為FeCr2O4和(Fe,Cr)2O3,較為致密,內(nèi)、外層之間存在明顯的裂紋

4、。氧化過程中的熱應(yīng)力導(dǎo)致氧化膜的剝落。T92鋼氧化后,氧化膜也呈雙層結(jié)構(gòu),分為外層與內(nèi)層,內(nèi)層為Fe2O3和FeCr2O4,外層為Fe2O3,氧化膜均存在微孔,內(nèi)外層之間出現(xiàn)明顯的裂紋。
　　對(duì) T91/T92鋼進(jìn)行噴丸表面處理,研究噴丸處理對(duì) T91/T92鋼在90%Ar+10%H2O氣氛中700℃下氧化行為的影響。結(jié)果表明,由于T91/T92鋼中含Cr低,噴丸處理也不能促進(jìn)Cr氧化物的優(yōu)先形成。噴丸表面處理對(duì)T91/T92鋼在