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12cr1mov合金管在热腐蚀环境下的蠕变

作者: 来源: 日期:2020/6/13 11:59:01 人气:1

12cr1mov合金管是一种具有高强度及耐热性能的合金材料 ,被普遍用于生物质锅炉过热器热管的制造。高温熄灭的生物质中含有大量的K、Na等碱金属化合物和Cl元素,在高温条件下发作升华,然后冷凝在温度较低的受热面管壁上,以液相熔池状态存在,构成成分复杂的低熔点熔融盐结渣,并使基体遭到严重的热腐蚀破坏 。同时,由于锅炉过热器热管工作于高温环境中,在热应力及蒸汽压力的长期作用下金属材料易产生蠕变变形。12cr1mov合金管在腐蚀与蠕变共同作用下变形不时积聚,构成材料裂纹及缺陷结构的萌生及扩展。蠕变加载压应力对高温碱金属氯盐的热腐蚀行为有较大影响。相同温度环境下,随着应力的增大,热腐蚀程度加深,其腐蚀机制为氯元素的活化氧化。

蠕变加载应力对12cr1mov合金管的基体组织有较大影响。随应力从150 MPa增大至200 MPa,珠光体和渗碳体逐渐球化,招致材料冲击韧性和力学性能的退化。同时,晶界上的析出物M23C6呈不连续状粗化分布,成为弱化基体抗压强度的重要要素之一。

高温碱金属氯盐产生的热腐蚀行为具有选择性,通常以腐蚀基体晶界为主,并破坏部分铁素体和球化现象较严重的珠光体晶粒结构。

高温碱金属氯盐产生的晶界裂纹沿紧缩载荷方向扩展招致层断裂现象。被腐蚀后的晶粒构成12cr1mov合金管内部结构疏松多孔,惹起应力集中,使裂纹间隙进一步扩展,从而加速材料的蠕变变形。


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