毕业论文 --T91钢在500摄氏度和525摄氏度水蒸气下的氧化动力学研究

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1、T91钢在500℃和525℃水蒸气下的氧化动力学研究摘要：T91钢是目前用于电站锅炉主蒸气管道的主要材料。研究发现T91钢在低于600℃时的氧化动力学规律与600℃以上存在一定的差异性，氧化激活能也存在一定的差异性。为了进一步完善T91钢的氧化动力学规律，本试验采用热分析天平增重法，对T91钢在500℃水蒸气量在290.3ml/h和479.8ml/h，525℃水蒸气量在313.58ml/h和462.36ml/h时的氧化动力学和氧化激活能进行研究。研究发现，相同水流量时，随着温度的升高，氧化速率增大；在相同的温度，不同水流量的条件下，500℃时水流量升高，氧化速率

2、增大，而在525℃时，低水流量下的氧化速率明显高于高水流量下的氧化速率。500℃和525℃时，T91钢在快速氧化阶段和慢速氧化阶段的激活能曲线与600℃以上试样的激活能曲线很接近。关键词：T91钢；高温水蒸气；氧化动力学；激活能ITheOxidationDynamicsofT91SteelunderWaterVaporConditionat500℃and525℃ABSTRACTT91steelisusedforthemainsteamboilerpipesatpowerstation.NowfromthestudyoftheT91steeloxidationki

3、netics,wecanfindthatthereisacertaindifferenceinthelawoftheoxidationkineticsbetween600℃belowand600℃above.Theactivationenergyofoxidationof600℃belowand600℃aboveexistssomedifferences.TofurtherperfectthelawofoxidationkineticsofT91Steel,theThermalGravimetricAnalysisisusedtoresearchtheoxida

4、tionkineticsofT91steelinthewatervapor290.3ml/hand479.8ml/hat500℃andwatervapor313.58ml/hand462.36ml/hat525℃.Theresultsshowthatwiththeriseoftemperature,theoxidationrateincreasesinthesamewaterdischarge.Withtheriseofwaterdischargeat500℃theoxidationrateincreases,whileat525℃theoxidationrat

5、edecreases.TheactivationenergyofT91isnearlybetween600℃aboveand500℃and525℃.KeyWords：T91steel；High-temperaturewatervapor；Dynamics；activationenergyII目录摘要IABSTRACTII1综述11.1选题背景11.2电站锅炉用钢21.2.1电站锅炉对钢材的要求21.2.2电站锅炉用钢的发展21.3理论依据31.3.1水蒸气中氧、氢气体的高温腐蚀机理41.3.2水蒸气的高温氧化动力学51.4T91钢的研发历程51.4.1国外研发情

6、况51.4.2国内研发情况61.5T91钢的应用前景71.6本课题研究的目的及意义91.7本课题主要研究内容92试验材料和方法102.1引言102.2试样制备及试验装置102.2.1试样制备102.2.2试验装置112.2.3试验方法112.2.4试验数据统计123试验结果及分析133.1T91钢氧化动力学曲线133.1.1500℃和525℃（水蒸气量相当接近）下的氧化曲线比较143.1.2500℃和525℃（在水蒸气量不同）下的氧化曲线比较143.2曲线的拟合过程153.2.1方程拟合153.2.2水蒸气氧化激活能174结论22致谢23参考文献241综述1综述

7、1.1选题背景随着电力需求的不断增长,火力发电设备逐渐向高温高压、大容量发展,锅炉过热器和再热器的壁温不断提高。当钢管壁温超过580°C时,一般的铁素体钢,如:T22/P22或12Cr1MoV等,由于高温强度和抗氧化性能不足而不能使用了。最早国外采用奥氏体不锈钢如:TP304H、TP347H等。但是,奥氏体不锈钢有许多不足之处,即:价格昂贵、异种钢焊接、高温蒸气腐蚀,在某些环境下,还会引起应力腐蚀或晶间腐蚀等[1]。根据日本IHI和三菱重工提供的数据，在同样的温度（538/538℃）条件下，超临界压力锅炉比亚临界压力锅炉机组的效率高1.7%；在同样的压力（24.

8、6Mpa）下，蒸汽温度由