超临界CO2环境下典型汽轮机关键部件用材腐蚀行为研究

超临界CO2环境下典型汽轮机关键部件用材腐蚀行为研究

TL341; 为了解超临界CO2环境下3种典型汽轮机高温部件材料(耐热钢1Cr10Mo1NiWVNbN、Co3W3与高温镍基合金IN718)的腐蚀行为,本文采用材料腐蚀增重、腐蚀产物微观表征与腐蚀热力学计算相结合的方法获得了这3种材料表面腐蚀产物的形成与变化规律.结果表明,超临界CO2环境下IN718的腐蚀增重远低于两种耐热钢的腐蚀增重,两种耐热钢腐蚀增重曲线符合抛物线型腐蚀规律,说明腐蚀过程受离子扩散控制.结合腐蚀反应自由能变化与产物反应平衡氧分压可知,3种材料在该环境下同时发生氧化和碳化反应,高温镍基合金IN718表面腐蚀产物主要由Cr2O3构成,而耐热钢1Cr10Mo1NiWVNbN和C...

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Published in:原子能科学技术 Vol. 57; no. 9; pp. 1790 - 1799
Main Authors: 李全德, 龚显龙, 倪荣, 廖健鑫, 田瑞青, 隆彬, 巩秀芳, 郭亭山, 梁志远, 赵钦新
Format: Journal Article
Language:Chinese
Published: 清洁高效透平动力装备全国重点实验室,四川德阳 618000 20-09-2023
东方汽轮机有限公司,四川德阳 618000%西安交通大学能源与动力工程学院,陕西西安 710049
Subjects:
腐蚀
汽轮机
turbine
supercritical CO2
corrosion
超临界CO2
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Description
Summary:TL341; 为了解超临界CO2环境下3种典型汽轮机高温部件材料(耐热钢1Cr10Mo1NiWVNbN、Co3W3与高温镍基合金IN718)的腐蚀行为,本文采用材料腐蚀增重、腐蚀产物微观表征与腐蚀热力学计算相结合的方法获得了这3种材料表面腐蚀产物的形成与变化规律.结果表明,超临界CO2环境下IN718的腐蚀增重远低于两种耐热钢的腐蚀增重,两种耐热钢腐蚀增重曲线符合抛物线型腐蚀规律,说明腐蚀过程受离子扩散控制.结合腐蚀反应自由能变化与产物反应平衡氧分压可知,3种材料在该环境下同时发生氧化和碳化反应,高温镍基合金IN718表面腐蚀产物主要由Cr2O3构成,而耐热钢1Cr10Mo1NiWVNbN和Co3W3表面腐蚀产物为Fe2O3、Fe3O4和(Fe,Cr)3O4,且碳化反应严重,形成Fe与Cr碳化物.由腐蚀增重、腐蚀产物和碳化产物厚度可知,该超临界CO2环境下3种材料的抗腐蚀性能依次为:IN718＞Co3W3＞1Cr10Mo1NiWVNbN.
ISSN:1000-6931
DOI:10.7538/yzk.2023.youxian.0244