模拟烟灰/气腐蚀对Super304H钢高温持久性能的影响

刘武^1,2，鲁金涛¹，黄锦阳¹，党莹樱¹，赵新宝¹，赵麦群²，袁勇¹

1. 西安热工研究院有限公司国家能源清洁高效火力发电技术研发中心2. 西安理工大学材料科学与工程学院

摘 要：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。

关键词：Super304H;烟灰/气;高温腐蚀;蠕变断裂;内硫化;