304L不锈钢在高温高压水蒸气中的应力腐蚀开裂行为

作者：刘欢欢; 周慧云; 杨小川; 刘光明^*; 汪元奎; 官宇; 张帮彦

来源：表面技术, 2020, 49(12): 252-258.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.12.029

• 304L不锈钢
• 高温高压水
• 应力腐蚀开裂
• 断口形貌

目的研究304L不锈钢在高温高压水蒸气中的应力腐蚀开裂行为及机理。方法采用慢应变速率试验分别研究了304L不锈钢在常温常压水、高温高压水、高温高压水蒸气环境中的应力腐蚀开裂行为。利用SEM、三维立体显微镜和XPS,分析试样氧化后断口区域的形貌及元素分布。结果 304L不锈钢在常温常压水中的抗拉强度为730MPa,拉伸率为94.32%。在高温高压水、高温高压水蒸气环境中的抗拉强度分别为382、379MPa,拉伸率分别为44.98%、47.38%。304L不锈钢在三种试验环境中慢拉伸后的断口表面布满大量韧窝,断口全貌呈韧性断裂特征,高温高压水、高温高压水蒸气中试样的抗拉强度较常温常压水中明显下降。304L不锈钢在高温高压水环境和水蒸气环境中得到的XPS谱图中各结合能峰位置几乎相同,峰的相对强度因载荷的不同而发生变化。施加载荷后,在高温高压水环境中304L不锈钢表面氧化物中的Cr含量增加,而在高温高压水蒸气环境中的Cr含量略有下降。结论 304L不锈钢在高温高压水和高温高压水蒸气环境中具有相似的最大抗拉强度和最大应变值。施加载荷将影响304L不锈钢氧化过程中金属元素扩散的速度,进而影响氧化产物的成分。

• 单位
  东方锅炉股份有限公司; 南昌航空大学; 南昌广播电视大学