锅炉奥氏体不锈钢在模拟煤灰和高硫烟气环境中腐蚀行为的研究 被引量：10

1

作者 李琰 鲁金涛 +2 位作者 杨珍 朱明 谷月峰 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期156-162,共7页

在模拟煤灰和高硫烟气环境中研究了3种锅炉用奥氏体不锈钢TP347HFG、Super304H和HR3C在650℃的高温腐蚀行为及腐蚀机理.通过不连续称重法测量试样质量的变化,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X-射线衍射(XRD)等分析方法研究腐... 在模拟煤灰和高硫烟气环境中研究了3种锅炉用奥氏体不锈钢TP347HFG、Super304H和HR3C在650℃的高温腐蚀行为及腐蚀机理.通过不连续称重法测量试样质量的变化,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X-射线衍射(XRD)等分析方法研究腐蚀产物的形貌、元素分布和腐蚀产物物相.结果表明:经500h高温腐蚀后,3种合金均出现腐蚀损失,但HR3C腐蚀程度较TP347HFG和Super304H轻;TP347HFG和Super304H合金腐蚀产物分层生长且剥落严重,外层氧化膜为Fe_2O_3,内层为Cr_2O_3层及大量内硫化物;HR3C表面形成了保护性的(Cr,Fe)_2O_3氧化膜,未见明显的剥落现象. 展开更多

关键词 锅炉 奥氏体不锈钢 高温腐蚀 剥落

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热处理对新型Ni-Fe基高温合金烟灰/气腐蚀行为的影响 被引量：4

2

作者 黄锦阳 鲁金涛 +4 位作者 杨征 刘武 杨珍 赵新宝 袁勇 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第A02期349-356,共8页

以针对700℃超超临界燃煤锅炉用高温耐热材料而开发的一种新型Ni-Fe基合金为研究对象,利用扫描电子显微镜(SEM),能谱分析(EDS)及X射线衍射(XRD)等方法分析合金组织结构、腐蚀产物形貌、元素分布和腐蚀产物物相,研究两种热处理制度对合... 以针对700℃超超临界燃煤锅炉用高温耐热材料而开发的一种新型Ni-Fe基合金为研究对象,利用扫描电子显微镜(SEM),能谱分析(EDS)及X射线衍射(XRD)等方法分析合金组织结构、腐蚀产物形貌、元素分布和腐蚀产物物相,研究两种热处理制度对合金在模拟锅炉烟灰/气环境中高温腐蚀行为的影响。结果表明,750℃腐蚀500 h后,两种热处理试样表面氧化膜结构完整,腐蚀产物基本一致,主要为富Fe、Cr氧化物,另有少量Al2O3、Ti O2及Ti、Mo的内硫化腐蚀产物,但截面腐蚀形貌差异较大。由不同热处理造成的合金组织结构的变化影响了合金的腐蚀速率,腐蚀前400 h内,1#试样氧化膜较厚,腐蚀增重较大,400 h后,沿晶界内腐蚀现象的加剧导致2#试样的腐蚀增重曲线与1#趋于一致。 展开更多

关键词 Ni-Fe基合金 热处理 烟灰/气 腐蚀机理 超超临界

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Ni-Cr涂层等离子熔覆制备与高温腐蚀行为研究 被引量：4

3

作者 黄锦阳 鲁金涛 +1 位作者 周永莉 杨珍 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期42-50,共9页

目的为了解决锅炉管烟气侧表面烟灰/气所引起的高温腐蚀、冲刷等问题,制备良好的涂层结构并延长其使用寿命。方法采用等离子粉末熔覆工艺于TP304H奥氏体不锈钢表面制备Ni-Cr涂层,研究了熔覆参数对涂层组织结构的影响规律,并在模拟锅炉... 目的为了解决锅炉管烟气侧表面烟灰/气所引起的高温腐蚀、冲刷等问题,制备良好的涂层结构并延长其使用寿命。方法采用等离子粉末熔覆工艺于TP304H奥氏体不锈钢表面制备Ni-Cr涂层,研究了熔覆参数对涂层组织结构的影响规律,并在模拟锅炉煤粉燃烧烟灰/气环境中分别研究了涂层在650℃和750℃的腐蚀行为,利用SEM、EDS及XRD等方法分析了熔覆涂层的组织结构、腐蚀产物形貌、元素分布和腐蚀产物物相。结果 Ni-Cr涂层厚度随熔覆电流的增加而增加(最大厚度约1.3 mm),随送粉量的增加出现峰值(约0.93 mm),涂层物相主要由(Ni)和Cr_2Ni_3相组成。涂层在650℃和750℃的烟灰/气环境下腐蚀后的耐蚀性明显不同,650℃腐蚀后,涂层耐蚀性较好,腐蚀产物层连续完整,主要为富Fe、Cr氧化物,另有极少量的内硫化腐蚀产物;750℃腐蚀后,500 h最大腐蚀深度约为650℃的4倍,腐蚀产物大量破裂脱落,导致明显的晶间腐蚀。结论通过控制熔覆电流和送粉量,能够获得组织均匀、呈枝晶生长特征且与基体冶金结合良好的Ni-Cr涂层结构。高Cr含量的涂层对基体合金的抗高温烟灰/气腐蚀性能有良好的保护作用。 展开更多

关键词 等离子熔覆 TP304H奥氏体不锈钢 Ni-Cr涂层 烟灰/气 高温腐蚀

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一种新型Ni-Fe-Cr基合金在模拟锅炉烟气中的腐蚀行为研究 被引量：3

4

作者 刘武 黄锦阳 +4 位作者 鲁金涛 赵麦群 李浩 朱传志 袁勇 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第A01期415-419,共5页

应用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪等分析方法研究一种新型Ni-Fe-Cr基高温合金在700℃/750℃煤灰/烟气中的腐蚀行为。结果表明:750℃的腐蚀速率明显高于700℃,其腐蚀层的厚度由700℃的3μm增加到20μm。腐蚀1 000h后,SEM观察到Ni... 应用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪等分析方法研究一种新型Ni-Fe-Cr基高温合金在700℃/750℃煤灰/烟气中的腐蚀行为。结果表明:750℃的腐蚀速率明显高于700℃,其腐蚀层的厚度由700℃的3μm增加到20μm。腐蚀1 000h后,SEM观察到Ni-Fe-Cr高温合金在700℃下表面有少量"瘤状"凸起产物,XRD结合EDS表明其腐蚀产物由表向里依次是结构疏松的NiO、Fe_2O_3和Fe3O4,内层为相对致密的Cr_2O_3、Al_2O_3和TiO2,基体和腐蚀层界面靠近基体一侧是多孔的硫化物。提高腐蚀温度到750℃表面出现更多凸起,并且出现了破裂。Cr_2O_3保护性氧化膜局部开裂或者剥落而形成"瘤状"凸起产物。氧化膜生长过程中的内应力以及温度降低产生的热应力共同作用,导致氧化膜开裂甚至与基体剥离。温度升高同样加剧熔融盐破坏氧化膜从而加快腐蚀进程。 展开更多

关键词 Ni-Fe-Cr合金 高温腐蚀 硫化 氧化 煤灰/烟气

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不同组织状态的镍–铁基高温合金耐烟灰/气腐蚀性能研究 被引量：2

5

作者 黄锦阳 鲁金涛 +4 位作者 杨征 刘武 杨珍 袁勇 谷月峰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第22期6640-6646,共7页

以针对超超临界燃煤锅炉用高温耐热材料而开发的镍-铁基合金为研究对象,在模拟锅炉烟灰/气环境中研究轧制态和热处理态合金的高温腐蚀行为。通过不连续称重法测量试样的重量变化,采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)X-射... 以针对超超临界燃煤锅炉用高温耐热材料而开发的镍-铁基合金为研究对象,在模拟锅炉烟灰/气环境中研究轧制态和热处理态合金的高温腐蚀行为。通过不连续称重法测量试样的重量变化,采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)X-射线衍射(XRD)等分析方法研究合金组织结构、腐蚀产物形貌、元素分布和腐蚀产物物相。结果表明:合金耐烟灰/气腐蚀性能受合金组织状态的影响显著,合金组织越均匀,耐蚀性越好;750℃/500h腐蚀后,合金表面主要腐蚀产物为富Fe、Cr氧化物,另有少量Al2O3、TiO2及Ti、Mo的内硫化腐蚀产物;热处理态合金耐蚀性更好,腐蚀产物层连续完整,腐蚀增重约为轧制态合金的1/4,500h腐蚀层深度约为轧制态的1/3。 展开更多

关键词 镍-铁基合金 轧制态 热处理态 煤灰/烟气 腐蚀机理

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焊后热处理及长时热暴露对HT700高温合金摩擦焊接接头组织的影响 被引量：2

6

作者 李博帅 朱明 +3 位作者 鲁金涛 徐雅欣 党莹樱 张慧慧 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期337-344,共8页

在主轴转速为1500r/min、摩擦压力为300MPa的焊接参数下实现了HT700合金的惯性摩擦焊接,并对焊接接头进行了热处理和长时高温暴露实验,研究了热处理工艺和长时高温暴露对镍铁基高温合金摩擦焊接接头组织的影响,并测试了焊接接头的显微... 在主轴转速为1500r/min、摩擦压力为300MPa的焊接参数下实现了HT700合金的惯性摩擦焊接,并对焊接接头进行了热处理和长时高温暴露实验,研究了热处理工艺和长时高温暴露对镍铁基高温合金摩擦焊接接头组织的影响,并测试了焊接接头的显微硬度。结果表明:焊接接头的显微组织关于焊缝中心区两侧呈对称分布,热处理态和高温暴露后焊接接头可分为焊缝中心区、热影响区和母材区3个部分,当热处理工艺为1140℃×20min+1020℃×1h(水冷)+650℃×16h+820℃×4h时焊接接头的平均显微硬度最高;750℃长时高温暴露会导致M23C6粗化和γ′相合并长大,从而使焊接接头显微硬度降低,但焊接接头在高温暴露过程中未析出有害相,表明HT700合金摩擦焊接接头的显微组织具有良好的热稳定性。 展开更多

关键词 热处理 高温时效 摩擦焊 显微硬度 组织演化

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超临界二氧化碳布雷顿循环系统中材料的腐蚀行为 被引量：41

7

作者 鲁金涛 赵新宝 +1 位作者 袁勇 谷月峰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期739-745,共7页

超临界二氧化碳(S-CO_2)布雷顿循环因其自身的技术优势在新型燃机、第四代核电、火电以及太阳能发电机组中具有潜在的应用。文中综述了目前有关S-CO_2布雷顿循环体系中材料的腐蚀行为以及超临界参数(温度、压力)对合金的腐蚀速率影响研... 超临界二氧化碳(S-CO_2)布雷顿循环因其自身的技术优势在新型燃机、第四代核电、火电以及太阳能发电机组中具有潜在的应用。文中综述了目前有关S-CO_2布雷顿循环体系中材料的腐蚀行为以及超临界参数(温度、压力)对合金的腐蚀速率影响研究进展,重点介绍了水蒸气、含硫气体(1 mg/L量级)、空气掺杂等对超临界CO_2腐蚀行为影响规律及机理,并指出了现有研究的不足及未来研究的展开方向。 展开更多

关键词 布雷顿循环 超临界二氧化碳 掺杂 腐蚀行为

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Inconel 740H合金在纯水蒸气环境中的高温氧化行为 被引量：13

8

作者 鲁金涛 杨珍 +3 位作者 徐松乾 赵海平 赵新宝 谷月峰 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期37-41,共5页

通过高温氧化试验研究了Inconel 740H合金在750℃的动态纯水蒸气环境中的氧化行为。结果表明:Inconel 740H合金的氧化增重近似遵循抛物线规律,随氧化时间的延长氧化产物粗大;氧化膜形貌与在干燥空气中氧化的明显不同,但未发现明显的氧... 通过高温氧化试验研究了Inconel 740H合金在750℃的动态纯水蒸气环境中的氧化行为。结果表明:Inconel 740H合金的氧化增重近似遵循抛物线规律,随氧化时间的延长氧化产物粗大;氧化膜形貌与在干燥空气中氧化的明显不同,但未发现明显的氧化膜开裂和剥落现象;合金氧化100h后形成连续的Cr2O3氧化膜,氧化膜厚度随着氧化时间的增加而增大;氧化1 000h后形成的氧化膜主要由Cr2O3和少量的(Mn,Ni)Cr2O4尖晶石组成,靠近氧化膜的合金内部出现明显的贫铬区,并伴生少量的Al2O3和TiO2内氧化产物。 展开更多

关键词 INCONEL 740H合金 纯水蒸气 高温氧化 超超临界机组

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模拟烟灰/气腐蚀对Super304H钢高温持久性能的影响 被引量：5

9

作者 刘武 鲁金涛 +4 位作者 黄锦阳 党莹樱 赵新宝 赵麦群 袁勇 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第16期2787-2792,2821,共7页

本工作采用烟灰/气腐蚀-载荷协同作用试验装置,研究了模拟煤粉锅炉燃烧环境中烟灰/气腐蚀对Super304H钢650℃持久性能的影响,同时对比研究了相同温度下Super304H钢在静态空气中的持久性能。结果表明:在腐蚀环境中,不同应力下钢的持久寿... 本工作采用烟灰/气腐蚀-载荷协同作用试验装置,研究了模拟煤粉锅炉燃烧环境中烟灰/气腐蚀对Super304H钢650℃持久性能的影响,同时对比研究了相同温度下Super304H钢在静态空气中的持久性能。结果表明:在腐蚀环境中,不同应力下钢的持久寿命缩短,腐蚀效应对其持久寿命的影响随时间延长会更加显著;通过双对数法推算出Super304H钢在模拟烟灰/气腐蚀环境中的持久强度为80MPa,相比静态空气环境(140MPa)降幅约43%。静态空气中钢表面氧化膜表面较平整,而模拟烟灰/气腐蚀环境中钢表面腐蚀产物相疏松多孔,并出现大量"瘤状"凸起产物。XRD结合EDS表明,模拟烟灰/气腐蚀环境中试样表面除富含Fe、Cr、Ni的氧化物以外,还分布着硫化物以及复合硫酸盐的腐蚀产物。在载荷作用下,腐蚀介质引起腐蚀层/金属界面孔洞形核速率加快,这是Super304H钢持久强度降低的主要原因。 展开更多

关键词 SUPER304H 烟灰/气 高温腐蚀 蠕变断裂 内硫化

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两种表面状态的Haynes 282在750℃高温蒸汽中的氧化行为 被引量：4

10

作者 唐丽英 周荣灿 +1 位作者 侯淑芳 王博涵 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期2728-2733,共6页

研究了2种表面状态的Haynes 282合金在750℃高温蒸汽中长达2000h的氧化行为。结果表明:表面经过机加工的板状试样282-P和保留锅炉管原始内壁试样282-W的氧化层均由连续的Cr_2O_3+TiO_2+(Mn,Fe,Cr)_3O_4外氧化层和沿晶界和亚晶界呈网状... 研究了2种表面状态的Haynes 282合金在750℃高温蒸汽中长达2000h的氧化行为。结果表明:表面经过机加工的板状试样282-P和保留锅炉管原始内壁试样282-W的氧化层均由连续的Cr_2O_3+TiO_2+(Mn,Fe,Cr)_3O_4外氧化层和沿晶界和亚晶界呈网状分布的Al_2O_3内氧化物组成。但是282-P外氧化层的TiO_2含量明显高于282-W,而(Mn,Fe,Cr)_3O_4含量则明显低于282-W。282-P氧化层的TiO_2以大颗粒状态存在,而在282-W的氧化层的TiO_2和Cr_2O_3无明显形貌差异。282-P的外氧化层厚度明显大于282 W,但是282-W的内氧化层厚度和生长速率都远大于282-P。合金的抗蒸汽氧化性能有必要结合2种试样类型进行综合评价。 展开更多

关键词 Haynes 282 蒸汽氧化 表面状态 750℃

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等离子熔覆Ni-Cr涂层在模拟锅炉燃烧环境中的腐蚀行为 被引量：4

11

作者 黄锦阳 鲁金涛 +3 位作者 杨珍 周永莉 李琰 谷月峰 《热力发电》 CAS 北大核心 2017年第4期70-76,共7页

采用等离子粉末熔覆工艺方法,选用Ni-Cr基合金粉末在TP304H奥氏体不锈钢表面进行了Ni-Cr合金涂层的制备,对合金涂层的微观组织、相结构及成分进行了分析,研究了不同温度(650℃和750℃)对Ni-Cr合金涂层在模拟锅炉燃烧环境中腐蚀行为的影... 采用等离子粉末熔覆工艺方法,选用Ni-Cr基合金粉末在TP304H奥氏体不锈钢表面进行了Ni-Cr合金涂层的制备,对合金涂层的微观组织、相结构及成分进行了分析,研究了不同温度(650℃和750℃)对Ni-Cr合金涂层在模拟锅炉燃烧环境中腐蚀行为的影响。结果表明:Ni-Cr合金涂层与基体之间为冶金结合,合金涂层组织均匀,呈枝晶生长特征,涂层主要由Fe0.64Ni0.36和Ni-Cr-Fe相组成;Ni-Cr涂层在烟灰/气环境中腐蚀的主要原因为碱金属硫酸盐溶解加速作用和烟气中O、S与熔覆层形成的易挥发性腐蚀产物;腐蚀温度对材料耐蚀性影响尤为重要,随温度的升高Ni-Cr合金涂层的耐蚀性明显减弱,750℃高温腐蚀500 h后,腐蚀产物厚度约为650℃的2倍,腐蚀产物层出现严重的破裂、脱落现象,并伴随大量的晶间腐蚀;腐蚀产物层成分主要为富Fe、Cr氧化物,另有少量硫化物,且硫化物的含量随温度的升高明显增加。 展开更多

关键词 Ni-Cr涂层 等离子熔覆 煤灰腐蚀 温度 TP304H 耐蚀性 晶间腐蚀 氧化膜

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巯基聚苯乙烯树脂对FGD系统中Hg^(2+)的脱除性能 被引量：3

12

作者 付康丽 姚明宇 +2 位作者 钦传光 程广文 聂剑平 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期2598-2604,共7页

以氯甲基化聚苯乙烯微球为原料,经过两步反应制得巯基聚苯乙烯树脂,用红外光谱测试、比表面分析、元素分析及热重分析表征了该巯基聚苯乙烯树脂,测试了此巯基聚苯乙烯树脂对含Hg^(2+)烟气、脱硫废水及脱硫浆液的脱汞性能。分析测试表明... 以氯甲基化聚苯乙烯微球为原料,经过两步反应制得巯基聚苯乙烯树脂,用红外光谱测试、比表面分析、元素分析及热重分析表征了该巯基聚苯乙烯树脂,测试了此巯基聚苯乙烯树脂对含Hg^(2+)烟气、脱硫废水及脱硫浆液的脱汞性能。分析测试表明:巯基聚苯乙烯树脂热稳定性好,能有效脱除烟气、脱硫废水及脱硫浆液中的Hg^(2+)。巯基聚苯乙烯树脂对烟气中Hg^(2+)的脱除效率大于90%,对脱硫废水及脱硫浆液的脱汞率接近100%。将此树脂置于脱硫系统内,能捕捉脱硫系统内的Hg^(2+),避免Hg^(2+)进入脱硫石膏而造成脱硫石膏中汞的再释放。用6 mol·L^(-1)盐酸洗脱捕捉了Hg^(2+)的巯基聚苯乙烯树脂,再生3次后,巯基聚苯乙烯树脂的再生率仍高达90.2%。 展开更多

关键词 烟道气 煤燃烧 废水 汞 巯基树脂

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喷丸对Inconel740H合金饱和蒸汽氧化行为影响 被引量：1

13

作者 乐明 于在松 +3 位作者 鲁金涛 杨珍 周永莉 上官晓峰 《热力发电》 CAS 北大核心 2017年第3期33-38,共6页

为了研究喷丸对Inconel740H合金蒸汽氧化行为的影响,本文制备了喷丸与未喷丸Inconel740H合金样品,分别在700、750℃下,对样品进行1 000h饱和蒸汽氧化试验,使用高精度电子天平测量样品氧化增重,利用X射线衍射、扫描电子显微镜对氧化膜进... 为了研究喷丸对Inconel740H合金蒸汽氧化行为的影响,本文制备了喷丸与未喷丸Inconel740H合金样品,分别在700、750℃下,对样品进行1 000h饱和蒸汽氧化试验,使用高精度电子天平测量样品氧化增重,利用X射线衍射、扫描电子显微镜对氧化膜进行了分析。结果表明:Inconel740H合金在700、750℃下氧化动力学曲线基本符合抛物线规律;随着温度升高,氧化速率加快,内氧化现象加剧;表面喷丸加速了氧化物由针片状向颗粒状转变,氧化膜较为平整,无晶界凸起氧化物;表面喷丸加速了O元素的内扩散并形成更多的内氧化产物,从而导致合金的氧化动力学速率增加。研究结果可为该合金服役前的预处理提供依据。 展开更多

关键词 Inconel740H 喷丸 蒸汽氧化 扩散 氧化膜 氧化动力学

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