【摘 要】
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现代热电厂主要通过提高蒸汽参数(蒸汽温度和压力)来提高发电机组的效率,随之对汽轮机叶片材料在耐热性上提出更高的要求,新的叶片材料不断被研制与应用。根据工况条件对新引
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现代热电厂主要通过提高蒸汽参数(蒸汽温度和压力)来提高发电机组的效率,随之对汽轮机叶片材料在耐热性上提出更高的要求,新的叶片材料不断被研制与应用。根据工况条件对新引进的超超临界汽轮机叶片用1CrllMoNiW1VNbN耐热钢进行调质处理和抗高温氧化试验,并对其抗高温氧化性能进行了全面的评定。试验采用静态不连续增重法,依据GB/T13303-91《钢的抗氧化性能测定方法》和HB5258-2000《钢及高温合金抗氧化性能测定试验方法》对钢开展了700℃下空气中恒温氧化1000h试验和700℃×11次温度循环氧化试验,获取了氧化增重数据；采用扫描电镜、X射线衍射仪、能谱仪等分析手段检测氧化产物的形貌及相组成；分析了钢的氧化动力学及开裂剥落机理。试验结果表明：1CrllMoNiW1VNbN耐热钢经过1150℃淬火+710℃回火处理后,其常温力学性能符合标准要求,且该钢在700℃下恒温氧化1000h处于抗氧化级别。氧化膜大致分为三层,(Fe,Cr)2O3内层、混合中间层(无氧区+(Fe,Cr)3O4氧化物)和(Fe,Cr)2O3外层,表层有非平面生长的(Fe,Cr)2O3晶片；富铬氧化膜稳定生长,氧化近似符合抛物线规律；由于氧化膜表层形成了快速生长的Fe2O3以及膜的开裂剥落,氧化由抛物线转为直线规律；氧化末期出现二次失稳氧化,膜厚由10μm增至100μm,其中致密的Fe2O3外层占总厚度的3/5,氧化膜未出现明显剥落。膜的完整性与时间存在异常关系,氧化膜的退化、基体中合金元素的贫化、膜中的孔洞或空隙的形成以及热应力等导致了开裂剥落的发生,而与膜厚无关。
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