高壓鍋爐用鋼氧化特性及臨界失效狀態(tài)研究

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1、？乘兩：ｋ?yún)ⅲ崳姶T±學(xué)位論文高壓錦妒用鋼氧化特性及臨界失效狀態(tài)研究專業(yè)名務(wù)：材料工程研究生姓名：王新猛導(dǎo)師姓名：涂益友ＳｔｕｄｙｏｆＯｘｉｄａｔｉｏ打ＣｈａｒａｃｔｅｒｓａｎｄＣｒｉｔｉｃａｌｆａｉｌｕｒｅ－ＳｔａｔｅｓｏｆＨｉｈｒｅｓｓｕｒｅＢｏｉｌｅｒＳｔｅｅｌｓｇｐＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａ巧ｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＸ－ｍｅｎＷａｎｇｉｎｇＳ

2、ｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙｏ－Ａｓｓｃｉａｔｅ，Ｐｒｏｆ．ＴｕＹｉｙｏｕＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＪａｎｕａｒ２０１５ｙ東南大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加ｉｌ，論文中不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過ｌ標(biāo)注和致謝的地方外的研巧成果，也不包含為獲得東南大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研

3、究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示了謝意。研巧生簽名：ｊ■批拖日期：１１東南大學(xué)學(xué)位論文使用授權(quán)齊明東南大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)信息研究所、國家圖書館有權(quán)保留本人所送交學(xué)位論文的復(fù)?。崳娂碗娮游臋n，可Ｗ采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)一論文的內(nèi)容相。除在保密期內(nèi)的保密論文外致，允許論文被查閱和借間，可Ｗ公布（包括Ｗ電子信息形式刊登）論文的全部內(nèi)容或中、英文摘要等部分內(nèi)容。論文的公布（包括Ｗ電子信息形式刊登）授權(quán)東南大學(xué)研究生院辦理。研究生鎮(zhèn)名ｒ／：導(dǎo)師豁名摘巧摘要

4、高壓鍋爐管長期服役于高溫高壓環(huán)境中。鍋爐管內(nèi)壁氧化膜即蒸汽側(cè)氧化膜的脫落會(huì)造成重大運(yùn)行安全問題。本文Ｗ鐵素體耐熱鋼Ｔ２２、Ｔ２３Ｔ９１、為研究對(duì)象，分析鍋爐銅蒸汽側(cè)氧化膜的形貌結(jié)構(gòu)、，？、。，探究氧化脫落機(jī)制ｙ及氧化膜開裂脫落的臨界狀態(tài)采用金相顯微鏡、掃描電鏡、ＸＲＤ等儀器對(duì)氧化膜的形貌結(jié)構(gòu)研究發(fā)現(xiàn)：鐵素體耐熱鋼氧化膜為多層復(fù)合結(jié)構(gòu)。Ｔ２２氧化膜外居為Ｆｅ３〇４，內(nèi)層為ＦｅＣｂ〇４Ｔ２３Ｆｅ〇、；氧化膜外層為２３Ｆｃ〇ＦｅＣｒ〇Ｔ９１氧化膜外層為Ｆｅ〇、Ｆｅ〇ＦｅＣｒ〇〇３４，內(nèi)屆為２４；，內(nèi)層，最內(nèi)層為化。２

5、３３４為２４３其中，Ｔ９１鋼中Ｃｒ含量較高，首先在晶界、馬氏體板條界形成打２〇３顆粒，同時(shí)在金屬表面生成Ｆｃ３〇４顆粒，近表面生成ＦｅＣ〇〇４顆粒，隨后這些氧化物顆粒連接成層，最盾在氧化膜表面生成Ｆｃ２〇３。對(duì)于Ｔ２２、Ｔ２３，由于燈含量不足Ｗ生成化〇３，所Ｗ先生成ＦｅＣｒ２〇４和Ｆｅ３〇４。顆粒，隨后氧化物顆粒連結(jié)成層在高溫區(qū)工作的Ｔ２３，其氧化膜外層還生成Ｆｃ２〇３。聲發(fā)射系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測，結(jié)合顯微形貌分析發(fā)現(xiàn)：在實(shí)際工況長期工作后的Ｔ２２鍋，其蒸汽側(cè)氧化腹在拉伸變形過程中的變化規(guī)律一，隨著應(yīng)變量的増大，可Ｗ分為四個(gè)階段：

6、（）基體變形階段（二）；（Ｈ）氧化膜縱向開裂階段（。；氧化膜橫向開裂階段；四）氧化膜脫落階段聲信號(hào)特征頻譜分析結(jié)果顯示：基體變形、氧化膜開裂和氧化膜脫落聲信號(hào)的特征頻率分別－－－ｍ為１００１７０ｋＨｚ２５０ｋＨｚ２８０３９０ｋＨｚ４２２２、１７５和。測得厚度為ｎ的Ｔ氧化膜的臨界開裂應(yīng)變?yōu)椋牐埃玻玻保?。２３Ｔ９１氧化膜中存在大量孔銅、經(jīng)過長時(shí)間高溫服役，Ｔ、，增大氧化膜開裂脫落傾向。一孔洞主要集中在外氧化層內(nèi)部Ｗ及內(nèi)外層界面上，方面是?？锥吹男纬膳c兩方面因素有關(guān)保護(hù)性氧化物阻礙Ｆｅ向外擴(kuò)散，其外側(cè)Ｆｅ的擴(kuò)散形

7、成了空位，空位聚集妍塌形成了孔洞，一。對(duì)于開裂或者脫黏的氧化膜仍然可Ｗ愈合方面是巧發(fā)性氣體的生成，另、聚集形成孔術(shù)重新生成完整的氧化膜。氧化膜的具體形貌如孔洞、界面等缺略嚴(yán)重影響氧化膜的脫落機(jī)制。Ｔ２２、Ｔ２３雙層結(jié)構(gòu)氧化膜為整層脫落，Ｔ２３多層結(jié)構(gòu)氧化膜更易沿愈爸界面脫落，Ｔ９１為外層脫落。關(guān)鏈詞：；聲發(fā)射特征氧化膜；氧化；脫落；臨界開裂應(yīng)變ＩＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔＢｏｉｌｅｒＳｔｅｅｌｔｕｂｅｓｓｅｒｖｉｃｅｉｎｈｉｇｈ化ｍｐｅｒａｔｕＫａｎｄｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｅｎｖ

8、ｉｒｏｎｍｅｎｔａ?；澹崳姡澹幔颍牐颍铮酰睿洌椋睿洌酰悖椋睿螅澹颍铮酰螅椋洌幔簦椋铮睿簦椋悖耄牐螅悖幔欤澹螅牐妫澹牐铮睿牐簦瑁澹牐椋睿睿澹颍牐鳎幔龋牐铮妫牐猓?/p>