基于热力学计算的水工况对耐热钢高温氧化行为影响

作者：杨丽; 侯雅青^*; 乔越; 闫爱军; 王畅畅

来源：金属功能材料, 2021, 28(02): 29-36.

DOI：10.13228/j.boyuan.issn1005-8192.202000133

• 高温氧化
• 热力学计算
• 耐热钢
• 水工况

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。

• 单位
  西安热工研究院有限公司; 中国钢研科技集团有限公司; 钢铁研究总院