赵双群, 谢锡善, 董建新

(1.上海发电设备成套设计研究院,上海200240;2.北京科技大学高温材料及应用研究室,北京100083)

Inconel 740合金预期作为超超临界电站锅炉过热器和再热器管材在700～750℃长期使用,不仅要求材料应具有很高的组织稳定性以保持其高温持久强度[1],同时由于管子内壁长期运行在水蒸气环境中,而管子外壁的工作环境中既含有氧化和硫化气氛,又会遭受热腐蚀.因此,Inconel 740合金会遭受氧化、硫化以及复杂的热腐蚀作用.高温合金常含有十多种合金成分:既有容易形成保护性氧化膜的元素Al、Cr以及 Si等,又有难熔金属元素 Nb、W、Mo以及 Ta等,而且还含有一些微量元素.因此,含有多元复杂成分的高温合金,其氧化机理十分复杂.合金抗氧化性能的优劣取决于表面能否形成完整的、连续的以及黏附性良好的Cr、Al等组成的稳定氧化膜,使得氧化过程中的反应物通过这层氧化膜的扩散速率很低,从而提高抗氧化性.在实际运行时,材料在含有水蒸气的空气中或燃烧烟气中的氧化速度要比在干燥空气中快,同时氧化膜也更加容易被破坏[2-3].

在详细研究Inconel 740合金高温组织稳定性的基础上[2],笔者研究该合金在高温空气环境中的氧化行为和合金在含有水蒸气的空气中的高温氧化行为,并对其氧化机理进行了分析,为研究该合金在接近使用条件下的腐蚀行为建立基础,并为该合金在长期高温下的安全运行提供依据.

1 Inconel 740合金试验材料与方法

Inconel 740合金试验材料的化学……