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摘要
超临界CO2布雷顿循环具有循环效率高、体积小等优点，实际应用中循环系统部件面临因焊接及叶片自身旋转等拉应力的存在而加重腐蚀的问题，因此探明部件材料腐蚀行为是其在工程领域中应用的前提条件之一。搭建了超临界CO2布雷顿循环实验台，模拟实际应用工况，并添加四点应力装置为样件施加载荷。研究了奥氏体钢SP2215和马氏体钢X19CrMoNbVN11-1(简称X19)在20 MPa/550℃的CO2环境中未加载和加载应力下的腐蚀行为(900 h)。利用X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电镜及X射线能谱对两种材料腐蚀产物的形貌和成分进行了分析，并对材料的腐蚀行为进行了对比，结果发现：SP2215样件的氧化物主要为Cr2O3和Fe3O4，但应力加载样件表面Fe3O4信号更强烈。应力加载加剧了样件的腐蚀，增加了氧化膜厚度，使样件表面发生了严重的氧化层脱落。未加载的X19表面出现了单质碳，生成的氧化物为Fe3O4与FeCr2O4，且可能存在分层现象。SP2215抗腐蚀能力优于X19，实验中并未出现明显的渗碳腐蚀现象。研究可为超临界CO2布雷顿循环工程应用选材提供参考。
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