基于热力学计算的水工况对耐热钢高温氧化行为影响

杨丽^1,2，侯雅青^1,2，乔越³，闫爱军³

1. 中国钢研科技集团有限公司数字化研发中心2. 钢铁研究总院工程用钢研究所3. 西安热工研究院有限公司

摘 要：基于热力学计算方法,对6种不同的水工况条件下的高温氧分压进行了计算和对比。计算结果显示,TP347H和T91两种材料在570℃时高温氧化产物类型转变的临界氧分压约为1.0×10^-15,而常规的加氧工况OT（1）、纯水工况、还原性全挥发处理工况AVT（R1）在此条件下的氧分压均高于1.0×10^-10,因此认为常规的加氧工况和还原性全挥发处理工况对TP347H、T91的高温氧化产物的热力学控制效果相差无几。通过改变材料中的合金元素含量,材料高温氧化产物的种类会发生变化。当提高Cr含量时,表层致密氧化层Cr₂O₃的体积分数提高。而对于新型的Fe-18Ni-25Cr-xAl材料,随着Al含量的增加,（Fe, Cr, Al）₂O₃的质量分数一定程度增加。当Al质量分数高于3%时,表层会出现致密的Al₂O₃相,能够提高高温氧化保护的效果。

关键词：高温氧化;热力学计算;耐热钢;水工况;