渗碳炉炉用耐热风扇轴高温腐蚀失效的研究

论文摘要

高温合金的使用温度要求愈来愈高,使用环境愈来愈苛刻,高温腐蚀问题是制约高温合金体系应用和使用寿命的重要因素。本文采用实物运行试验,对在渗碳气氛下的25-20奥氏体型耐热钢、Cr20Ni80型镍基高温合金的高温腐蚀失效进行了研究。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射技术（XRD）、能谱分析（EDS）、电子探针、直读光谱仪和大型卧式金相显微镜与图像分析仪研究了耐热风扇轴,在渗碳气氛下的其破坏的形态、形貌变化、断口处的成分及显微结构与组织变化,在此基础上探讨了耐热风扇轴的高温腐蚀失效机理。研究结果表明:Cr25Ni20Si2型奥氏体耐热风扇轴在高温渗碳气氛下的腐蚀失效形式为局部腐蚀,以晶界腐蚀和金属尘化为主,兼有点蚀;Cr20Ni80型高镍合金风扇轴在高温渗碳气氛下的腐蚀失效形式也为局部腐蚀,以硫化腐蚀为主,兼有碳化腐蚀;Cr20Ni80型高镍合金风扇轴比Cr25Ni20Si2型奥氏体耐热风扇轴的使用寿命短。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1. 1 课题来源及意义
• 1. 2 耐热钢分类及应用
• 1. 2. 1 耐热钢分类
• 1. 2. 2 国外炉用耐热钢的应用现状
• 1. 2. 3 国外炉用耐热钢的应用现状
• 1. 2. 4 耐热钢在东风汽车公司的应用现状
• 1. 3 耐热钢和高温合金的高温腐蚀失效的研究现状
• 1. 3. 1 高温氧化
• 1. 3. 2 高温硫化
• 1. 3. 3 高温氮化
• 1. 3. 4 高温碳化
• 1. 3. 5 氢腐蚀
• 1. 3. 6 热腐蚀
• 1. 4 奥氏体不锈钢的腐蚀形式
• 1. 4. 1 全面腐蚀
• 1. 4. 2 晶间腐蚀
• 1. 4. 3 点蚀与缝隙腐蚀
• 1. 4. 4 应力腐蚀
• 1. 5 炉用耐热钢的失效形式
• 1. 6 轴类的失效形式
• 1. 7 主要研究内容
• 1. 8 参考文献
• 第二章 试验方案
• 2. 1 选用材料
• 2. 2 试验条件
• 2. 3 试验方法
• 2. 4 侧置风扇使用环境
• 2. 5 本章小结
• 2. 6 参考文献
• 第三章 Cr25Ni20型耐热风扇轴的失效分析
• 3. 1 宏观检查
• 3. 1. 1 腐蚀区宏观外貌
• 3. 1. 2 腐蚀区宏观形貌
• 3. 1. 3 裂纹观察
• 3. 2 理化检验
• 3. 2. 1 化学成分分析
• 3. 2. 2 金相检验
• 3. 2. 3 X射线衍射与扫描电镜分析
• 3. 2. 4 晶界区成分分析
• 3. 3 分析与讨论
• 3. 3. 1 碳的来源
• 3. 3. 2 基体渗碳与晶界裂纹
• 3. 3. 3 金属尘化
• 3. 3. 4 敏化与晶间腐蚀
• 3. 4 本章小结
• 3. 5 参考文献
• 第四章 Cr20Ni80型高温合金的耐热风扇轴的失效分析
• 4. 1 宏观检查
• 4. 1. 1 腐蚀区宏观外貌
• 4. 1. 2 腐蚀区宏观形貌
• 4. 1. 3 裂纹观察
• 4. 2 理化检验
• 4. 2. 1 化学成分分析
• 4. 2. 2 金相检验
• 4. 2. 3 SEM扫描电镜分析
• 4. 2. 4 线扫描分析
• 4. 2. 5 能谱分析与X射线分析
• 4. 3 发析与讨论
• 4. 3. 1 硫的来源
• 4. 3. 2 Ni-S相图
• 4. 3. 3 合金化对高温硫腐蚀的作用
• 4. 3. 4 高温硫腐蚀的类型
• 4. 3. 5 高温硫腐蚀的影响因素
• 4. 3. 6 渗碳气氛下的高温硫腐蚀
• 4. 4 本章小结
• 4. 5 参考文献
• 第五章 结论
• 第六章 致谢