Microstructure and Oxidation Mechanism of Oxide Scale at Steam-Side of T23 Steel Tube
摘 要
采用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪等研究了T23钢管蒸汽侧氧化层的结构和形成机理。结果表明: 该氧化层分为内层、中间层和外层;内层为疏松及富含孔洞的富铬、钒及钨的非均质层氧化层, 中间层为相对致密且呈柱状结构的Fe3O4, 外层为较薄的Fe2O3;金属基体与内层氧化层界面处存在内氧化, 金属基体与内层氧化层界面处存在明显界限及间隙, 温度剧烈变化时氧化层易在金属基体与内氧化层界面处剥落;T23钢蒸汽侧内层氧化层疏松、多孔及其整体易剥落的特征, 使其抗蒸汽氧化性能差。
Abstract
The oxidation mechanism and characteristics of steam-side oxide scales formed on the internal surface of reheater tubes made of T23 steel were investigated by scanning electron microscopy (SEM), energy disperse spectroscopy (EDS) and X-ray diffraction (XRD). The results show that the oxide scale consisted of three layers: the inner layer was loose and porous heterosphere oxides containing Cr, V and W;the middle layer was the compact Fe3O4 with the columnar crystal microstructure;the outer layer was a relatively thin layer of Fe2O3. There was internal oxidation occurring in the interface between alloy matrix and inner oxide scale, and in the interface there were obvious bounds and small gaps, which made the oxides easily flake off during great temperature variation. The steam-side oxide characteristics, including the loose and porous inner layer and easy flaking off of whole oxides, decreased the anti-steam oxidation performance of T23 steel.
中图分类号 TG142.73
所属栏目 试验研究
基金项目
收稿日期 2013/6/14
修改稿日期 2014/6/24
网络出版日期
作者单位点击查看
备注龙会国(1978-), 男, 湖南隆回人, 高级工程师, 硕士。
引用该论文: LONG Hui-guo,XIE Guo-sheng,LONG Yi,LI Deng-ke. Microstructure and Oxidation Mechanism of Oxide Scale at Steam-Side of T23 Steel Tube[J]. Materials for mechancial engineering, 2014, 38(12): 42~45
龙会国,谢国胜,龙毅,李登科. T23钢管蒸汽侧氧化层的微观结构及形成机理[J]. 机械工程材料, 2014, 38(12): 42~45
被引情况:
【1】郁明浩,王小威,巩建鸣,姜 勇, "拉应力对P92马氏体耐热钢高温氧化行为的影响",机械工程材料 40, 90-93(2016)
共有人对该论文发表了看法,其中:
人认为该论文很差
人认为该论文较差
人认为该论文一般
人认为该论文较好
人认为该论文很好
参考文献
【1】MIYATA K, IGARASHI M, SAWARA-GI Y. Effect of trace elements on creep properties of 0.06C-2.25Cr 1.6W-0.1Mo- 0.25V-0.05Nb steel[J].ISIJ International,1999,39(9):947-954.
【2】张波,高子瑜,王德泰,等.HCM2S钢再热裂纹敏感性的试验研究[J].动力工程,2006,26(2):300-303.
【3】ASTM A213/213M-07a. Standard specification for seamless ferritic and austenitic alloy-steel boiler, superheater, and heat-exchanger tubes[S].
【4】龙会国,龙毅,陈红冬.高温再热器T23/12Cr1MoV异种钢焊缝失效机理[J].中国电力,2011,44(5):70-73.
【5】赵慧传,凌荣华,贾建民,等.新型耐热钢T23的特性与早期失效分析[J].中国电机工程学报,2011,31(20):107-113.
【6】耿波,刘江南,赵颜芬,等.T91钢高温水蒸汽氧化层形成机理研究[J].铸造技术,2004,25(12):914-918.
【7】金耀华,王正品,要玉宏,等.T91钢高温水蒸汽氧化层显微组织分析[J].西安工业大学学报,2008,28(5):435-440.
【8】刘江南,赵颜芬,耿波,等.T91钢高温高压水蒸汽氧化膜微观组织结构研究[J].铸造技术,2005,26(3):202-204.
【9】张都清,徐敬军,赵国群,等.9Cr-1Mo钢在含水蒸汽气氛中的氧化行为[J].材料研究学报,2008,22(6):599-605.
【10】NICKEL H, WOUTERS T, THIELE M. The effect of water va-por on the oxidation behavior of 9% Cr steels combustion gases[J].Fresenius J Anal Chem,1998,361:540-544.
【11】CHEN Y, SRIDHARAN K, ALLEN T. Corrosin behavior of ferritic-martensitic steel T91 in super critical water[J].Corros Sci,2006,48:2843-2854.
【12】谢国胜,龙会国,龙毅.9Cr1MoVNb钢管蒸汽侧氧化皮形态及其形成机理[J].中国电力,2013,46(1):54-58.
【13】LAVERDE D, GOMEZ-ACEBO T, CASTRO F. Continuous and cyclic oxidation of T91 ferritic steel under steam[J].Corros Sci,2004,46:613-631.
【14】王志武,寇莉莉,雷燕.10CrMo910钢在高温高压水蒸气中形成的氧化膜的特征分析[J].武汉大学学报:工学版,2010,43(5):658-680.
【15】岳增武,傅敏,李幸庚,等.晶粒尺寸对P91钢水蒸气氧化行为的影响[J].机械工程材料,2009,33(7):98-101.
【16】李铁藩.金属的高温氧化和热腐蚀[M].北京:冶金工业出版社,2001.
【17】李美栓.金属的高温腐蚀[M].北京:冶金工业出版社,2001.
【18】龙会国,谢国胜,龙毅,等.TP347H钢管蒸汽侧氧化皮形态及其形成机制[J].材料热处理学报,2013,34(9):183-188.
【19】龙会国,龙毅,陈红冬.TP304H奥氏体锅炉管高温运行显微特征[J].腐蚀与防护,2010,31(8):627-630.
【2】张波,高子瑜,王德泰,等.HCM2S钢再热裂纹敏感性的试验研究[J].动力工程,2006,26(2):300-303.
【3】ASTM A213/213M-07a. Standard specification for seamless ferritic and austenitic alloy-steel boiler, superheater, and heat-exchanger tubes[S].
【4】龙会国,龙毅,陈红冬.高温再热器T23/12Cr1MoV异种钢焊缝失效机理[J].中国电力,2011,44(5):70-73.
【5】赵慧传,凌荣华,贾建民,等.新型耐热钢T23的特性与早期失效分析[J].中国电机工程学报,2011,31(20):107-113.
【6】耿波,刘江南,赵颜芬,等.T91钢高温水蒸汽氧化层形成机理研究[J].铸造技术,2004,25(12):914-918.
【7】金耀华,王正品,要玉宏,等.T91钢高温水蒸汽氧化层显微组织分析[J].西安工业大学学报,2008,28(5):435-440.
【8】刘江南,赵颜芬,耿波,等.T91钢高温高压水蒸汽氧化膜微观组织结构研究[J].铸造技术,2005,26(3):202-204.
【9】张都清,徐敬军,赵国群,等.9Cr-1Mo钢在含水蒸汽气氛中的氧化行为[J].材料研究学报,2008,22(6):599-605.
【10】NICKEL H, WOUTERS T, THIELE M. The effect of water va-por on the oxidation behavior of 9% Cr steels combustion gases[J].Fresenius J Anal Chem,1998,361:540-544.
【11】CHEN Y, SRIDHARAN K, ALLEN T. Corrosin behavior of ferritic-martensitic steel T91 in super critical water[J].Corros Sci,2006,48:2843-2854.
【12】谢国胜,龙会国,龙毅.9Cr1MoVNb钢管蒸汽侧氧化皮形态及其形成机理[J].中国电力,2013,46(1):54-58.
【13】LAVERDE D, GOMEZ-ACEBO T, CASTRO F. Continuous and cyclic oxidation of T91 ferritic steel under steam[J].Corros Sci,2004,46:613-631.
【14】王志武,寇莉莉,雷燕.10CrMo910钢在高温高压水蒸气中形成的氧化膜的特征分析[J].武汉大学学报:工学版,2010,43(5):658-680.
【15】岳增武,傅敏,李幸庚,等.晶粒尺寸对P91钢水蒸气氧化行为的影响[J].机械工程材料,2009,33(7):98-101.
【16】李铁藩.金属的高温氧化和热腐蚀[M].北京:冶金工业出版社,2001.
【17】李美栓.金属的高温腐蚀[M].北京:冶金工业出版社,2001.
【18】龙会国,谢国胜,龙毅,等.TP347H钢管蒸汽侧氧化皮形态及其形成机制[J].材料热处理学报,2013,34(9):183-188.
【19】龙会国,龙毅,陈红冬.TP304H奥氏体锅炉管高温运行显微特征[J].腐蚀与防护,2010,31(8):627-630.
相关信息