锅炉用高铝钢的氧化性能研究

论文摘要

21世纪以来,能源利用率以及环境问题驱使火力发电机组向超高温超高压方向发展,即超超临界机组。材料的抗高温高压性能是其发展的关键技术。蒸汽侧材料的高温腐蚀问题尤为突出,这是由于随温度的升高,蒸汽侧材料的氧化膜形成速率加快,导致材料失效,从而限制了设备的使用寿命。本文研究材料即为一种新型锅炉用钢,其作为超超临界机组材料,可提高设备的利用率及可靠性。对新型锅炉用高铝钢和现有的锅炉用钢的抗高温氧化性能进行了比较,结果表明,在800℃及900℃条件下,无论环境中有无水蒸气存在,高铝钢表面均形成粘附性好、生长速率慢的保护性富Al氧化膜明显优于其它形成富铬氧化膜的传统钢种。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 材料开发背景
• 1.2 高温合金的氧化
• 1.2.1 高温氧化机制
• 1.2.2 高温合金
• 1.2.3 高温合金元素
• 1.2.4 高温水蒸汽腐蚀
• 1.3 材料设计探讨
• 第2章 实验原理与方法
• 2.1 高温氧化实验
• 2.2 水蒸汽腐蚀实验
• 2.3 样品的观察与分析
• 2.4 氧化产物的分析技术
• 第3章 新型高铝钢高温循环氧化试验
• 3.1 引言
• 3.2 研究材料及实验方法
• 3.3 实验结果
• 3.3.1 800℃循环氧化
• 3.3.1.1 800℃循环氧化动力学
• 3.3.1.2 800℃循环氧化膜表面形貌分析
• 3.3.1.3 800℃循环氧化膜表面形貌分析
• 3.3.2 900℃循环氧化
• 3.3.2.1 900℃循环氧化动力学
• 3.3.2.2 900℃循环氧化膜组成及形貌分析
• 3.4 讨论
• 3.5 本章小结
• 第4章 新型高铝钢恒温氧化试验
• 4.1 引言
• 4.2 研究材料及实验方法
• 4.3 实验结果
• 4.3.1 SA钢恒温氧化动力学
• 4.3.2 氧化膜组成与形貌分析
• 4.4 讨论
• 4.5 本章小结
• 第5章 新型高铝钢高温水蒸汽氧化试验
• 5.1 引言
• 5.2 研究材料及实验方法
• 5.3 实验结果
• 5.3.1 水蒸汽氧化动力学
• 5.3.2 氧化膜组成与形貌分析
• 5.4 讨论
• 5.5 本章小结
• 第6章 表面纳米化对合金氧化性能的影响
• 6.1 引言
• 6.2 研究材料及实验方法
• 6.3 实验结果
• 6.3.1 水蒸汽氧化动力学
• 6.3.2 氧化膜
• 6.4 讨论
• 6.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文和取得的科研成果
• 致谢