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1、Cr-Co基高温合金在模拟煤燃烧环境中的高温腐蚀第14卷第3期VoI_14NO.3中国有色金属TheChineseJournalofNonferrousMetals2004年3月Mar.2004文章编号:1004—0609(2004)03—0340—06新型Ni.Cr.C0基高温合金在模拟煤燃烧环境中的高温腐蚀①赵双群一,谢锡善,G.D.Smith.(1.北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083;2.宁夏大学物理系,银川750021;3.SpecialMetalsCorporation,Hunting
2、ton,WV25705,USA)摘要:利用XRD,SEM和EDS等实验技术研究了一种新的超级超临界锅炉过热器管材Ni—cr_co基高温合金在模拟煤燃烧环境中的高温腐蚀行为.合金在700℃遭受的腐蚀过程分为2个阶段.在初始阶段,合金发生了氧化和硫化腐蚀,表面形成了保护性的Cr0.膜,同时出现了内硫化现象.在加速腐蚀阶段,因CoS(L熔盐在合金表面的稳定存在使合金遭受严重的低温热腐蚀.当处于较高的SO.分压时,钴或氧化钴在合金表面熔盐中的溶解是造成合金抗腐蚀性能退化的原因关键词:Ni—Cr-Co基高温合金;合成煤
3、灰/烟气;低温热腐蚀;腐蚀机理中图分类号:TG172文献标识码:AHightemperaturecorrosionofnewNi--Cr-Cobasesuperalloyincoal-?firedenvironmentsZHAOShuang—qun一,XIEXi—shan,G.D.Smith.(1.SchoolofMaterialsScienceandEngineering,UniversityofScienceandTechnologyBeijing,Beijing100083,China;2.Depart
4、mentofPhysics,NingxiaUniversity,Yinchuan750021,China;3.SpecialMetalsCorporation,Huntington,WV25705,USA)Abstract:HightemperaturecorrosionbehaviorofanewNi—Cr-Cobasesuperalloy,whichisexpectedtoserveasthematerialforthesuperheater/reheatertubeintheultra—supercri
5、ticalboilers,wasinvestigatedinalaboratory-sim—ulatedcoal—firedconditionbymeansofXRD,SEMandEDS.Thecorrosioncanbegenerallydividedintotwostages.Thefirstoneisaninitialstage,duringwhichacombinationofoxidationandsulfidationoccurratthemeantime,andtheprotectiveCr2O
6、3scaleformsonthesurfaceandtheinternalsulfideappears.Thesecondisanacceleratedstage,duringwhichseverelowtemperaturehotcorrosionhappensduetothepresenceofthemoltenCoS()4.Therapiddegradationofcorrosionresistanceofalloyisattributedtothedissolutionofbothcobaltandc
7、obaltoxideonthesur—faceathighSO3levels.Keywords:Ni—Cr-Cobasesuperalloy;syntheticcoalash/fluegas;lowtemperaturehotcorrosion;corrosionmechaism提高燃煤电厂锅炉的蒸汽温度和压力从而提高电厂的发电效率,是当前为节约能源所采取的重要措施之一.当今世界上燃煤电厂超级超临界锅炉(Ultra—supercritical—boiler)的蒸汽参数最高已达31MPa(600℃)左右,发电效
8、率达到45.美国和欧盟计划在2015年建立蒸汽参数为37.5MPa(700℃)的新一代超级超临界锅炉蒸汽机组,预计其发电效率将超过50,要求过热器和再热器管在700①收稿日期:2003—06—02;修订日期:2003—11—07作者简介:赵双群(1969一),男,博士研究生.通讯作者:赵双群,电话:010—62332884;E—mail:shuangqunzhao@sina.corn第14卷第3期赵
