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在模拟的煤灰/烟气腐蚀环境下,对700℃超超临界锅炉过热器管的候选材料镍基高温合金Inconel 740H进行了腐蚀实验。实验选择合成煤灰和取自电厂锅炉过热器管上部的煤灰、合成烟气、750℃和780℃两个温度下,进行3000h的高温腐蚀。利用XRD、SEM、 EDS等分析手段,对试样的表面腐蚀产物及形貌、腐蚀层厚度、横截面元素分布进行了分析。探讨了Inconel 740H合金在不同温度、不同煤灰/烟气介质下的腐蚀行为,结果表明:在不同温度、不同腐蚀介质条件下,腐蚀500h后表面均生成了起保护作用的Cr203氧化层,且随着时间增加氧化层厚度增厚。涂刷高过上部灰的试样表面腐蚀产物以Cr203为主,涂刷合成灰的试样表面产物以Fe203为主。合成灰中的碱金属硫酸盐在合金表面反应,生成的复合硫酸盐在高温下熔融于金属表面,造成合金试样增重明显。腐蚀过程中S会渗透到基体内部,形成硫化层,硫化层中产生孔洞与裂纹;A1在基体内部发生内氧化生成A1203,主要分布在位于晶界上的孔洞与裂纹中。随着腐蚀时间的延长,孔洞和裂纹会进一步长大并向基体内部扩散,同时对Cr203保护层与基体之间造成破坏,甚至造成Cr203层的剥落。在相同温度条件下,S含量较高的合成灰会导致硫化层中形成孔洞与裂纹数量更多,且更深入基体内部,即合成煤灰比实际工况的煤灰对合金的腐蚀更严重。在涂刷相同灰条件下,780℃时Cr向表面迁移的速度比750℃时更快,生成的Cr203较快,腐蚀增重明显,但780℃下Cr203层更容易脱落。即实际环境下,Inconel 740H过热器管烟气侧在超温30℃时腐蚀更加严重,其使用寿命缩短。