喷丸对奥氏体不锈钢抗氧化性能的影响.pdfVIP

学兔兔 第41卷第3期 锅 炉 技 术 VoI．41。No．3 2010年 5月 B0ILER TECHN0L0GY May．，2010 文章编号： CN31—1508(2010)05—0049—04 喷丸对奥氏体不锈钢抗氧化性能的影响 金用强 (上海交通大学 材料科学与工程学院，上海 200240) 关键词： 奥氏体不锈钢；喷丸；抗氧化 摘 要： 通过扫描电镜及能谱仪分析了Super304H和TP347H喷丸钢管高温抗氧化试样氧化膜的形貌及氧 化膜中cr元素的相对含量，研究了喷丸对提高奥氏体不锈钢管内壁抗氧化性能的有效性，同时定性地分析了 喷丸硬化程度与抗氧化性能之间的关系。结果表明，喷丸有效地提高了奥氏体耐热钢管内壁的抗氧化性能， 且相对于粗晶粒钢效果更明显。 中图分类号： TG142．73 文献标识码： B 0 前 言 1 喷丸提高抗氧化性能的机理简介 火电行业发展的经验表明，提高锅炉运行 文献[2]认为对奥氏体钢的喷丸可以在钢管 的蒸汽参数，可以有效地提高发电机组的效率， 内壁近表面产生碎化的奥氏体晶粒、动态再结晶 降低煤的消耗，从而达到节能和环保的目的。 晶粒、大量的滑移带以及可能会出现的形变孪晶 因此在未来的发电技术中，制造高蒸汽参数的 和应变诱发马氏体。碎化晶粒的晶界和滑移带 发电机组必将成为主流。锅炉蒸汽参数越高， 等缺陷在锅炉运行初期成为Cr元素由基体向钢 对锅炉材料的抗氧化性能要求也就越高，从目 管内壁表面扩散的短路通道，从而加快了Cr元 前已有超(超)临界锅炉的实际运行情况来看， 素向钢管内壁表面扩散的速度。此外，喷丸引入 提高锅炉材料的抗氧化性能是一个亟待解决的 的表层缺陷，使得铬的氧化物形核密度、氧化膜 问题。 生长速度以及铬的扩散有较好的协调性，有利于 为改善锅炉钢管内壁的抗氧化性能，最大限 Cr。O。膜形成及生长至稳态厚度。喷丸钢管内壁 度地挖掘钢材的潜力，李辛庚_1 等认为，对 表面形成的致密Cr O。薄膜，将金属与腐蚀环境 TP304H钢喷丸处理可有效减缓水蒸汽的氧化 隔开，阻碍了氧化的进一步进行。 速度。日本 NKK等公司对 Super304H钢管进 2 试验内容 行了内壁喷丸处理，并认为喷丸对提高钢管内壁 抗氧化性能有着积极的作用L1]。应客户要求，很 2．1试验用钢管 多锅炉制造企业在超(超)临界锅炉的过热器和 试 验用 喷丸／未 喷丸 的 Super304H 和 再热器中，都需要对含Cr量小于20 的奥氏体 TP347H钢管的化学成分见表 1和表 2，其化学 不锈钢管进行内壁喷丸处理。因此，深入地分析 成分分别符合 ASME Code Case 2328和 ASME 和验证喷丸对奥氏体耐热钢抗氧化能力的影响 SA一213的标准要求。Super304H钢管晶粒度 7 具有重要意义。 — 8级，TP347H钢管晶粒度3～4级。 表 1 $uper304H钢管的