火电机组过/再热器锅炉管内壁铝化物涂层研究(Ⅱ):蒸汽氧化、强度及组织演化

• 作者: 党莹樱 周永莉 杨珍 袁勇 谷月峰 鲁金涛 黄锦阳
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 铝化物涂层 锅炉管 Super304H 蒸汽氧化 强度 组织演化
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 表面失效及防护
• 页码范围: 269-276
• 页数: 8页
• 分类号: TG174.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.11.031

摘要

目的 分析表征锅炉管内壁铝化物涂层的综合性能.方法 通过动态高温蒸汽氧化实验、高温拉伸试验、高温持久试验和650℃/10000 h热暴露实验,分别评价Super304H锅炉管内壁铝化物涂层的抗蒸汽氧化性能、高温强度、高温持久性能和涂层组织时效稳定性,并通过X射线仪、电子显微镜和能谱技术分析涂层结构与物相、氧化产物和断口特征.结果 采用料浆法可在Super304H锅炉管内壁制备厚度约40μm的铝化物涂层,涂层以FeAl相为主,且与母材呈冶金结合.在650℃、1000 h饱和蒸汽氧化过程中,涂层表面生长极薄的α-Al2O3,氧化膜厚度小于1μm,抗氧化能力优于表面喷丸Super304H及更高Cr含量的HR3C合金.在650℃高温,涂层Super304H合金的强度与断裂韧性与母材相当,持久寿命与母材持平,蠕变断裂位置未发生在涂层一侧.650℃长时热暴露过程中,涂层由FeAl相向Fe3Al相退化.结论 涂层制备过程未对合金母材组织有显著影响,铝化物涂层显著提高了Super304H合金650℃饱和蒸汽氧化性能,对合金的高温力学性能无显著影响.长时热暴露后,涂层与基体互扩散造成组织退化.