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T91/T92钢具有优良的物理和机械综合性能,低的热膨胀系数,以及良好的抗腐蚀性能,已成为电站锅炉蒸汽管道的常用材料。本文研究了T91/T92钢在高温水蒸汽下的初期和随后的氧化行为,探讨T91/T92钢在水蒸汽环境中的氧化机理;研究喷丸与涂覆Y2O3表面处理工艺对T91/T92钢高温水蒸汽氧化行为的影响。研究结果如下:研究了T91钢在90%Ar+10%H2O气氛中750℃下的初期氧化行为,利用SEM/EDS和XRD分析了氧化膜的形貌、结构和成分。结果表明,T91钢在氧化初始阶段表面生成了一层由Cr2O3、(Fe,Cr)2O3和FeCr2O4组成的富Cr氧化膜,阻止了氧向内扩散和铁向外扩散,导致初期氧化速率低。随着Cr不断被消耗,贫铬区Fe离子快速向外扩散,形成氧化铁层。研究了T92钢在90%Ar+10%H2O气氛中750℃下的初期氧化行为。结果表明,样品氧化过程中持续增重,与T91钢不同,初始氧化阶段没有出现缓慢氧化过程,主要原因在于T92钢中W元素含量较高,降低了T92钢的Cr当量,致使T92钢在氧化初始阶段无法形成一层富Cr氧化膜。表面氧化产物为Fe2O3和FeCr2O4。研究了T91/T92钢在90%Ar+10%H2O气氛中温度分别为600℃、650℃、700℃和750℃环境下的高温水蒸汽氧化行为。T91钢氧化后,氧化膜呈双层结构,分为外层与内层,外层为Fe2O3,有微孔,内层为FeCr2O4和(Fe,Cr)2O3,较为致密,内、外层之间存在明显的裂纹。氧化过程中的热应力导致氧化膜的剥落。T92钢氧化后,氧化膜也呈双层结构,分为外层与内层,内层为Fe2O3和FeCr2O4,外层为Fe2O3,氧化膜均存在微孔,内外层之间出现明显的裂纹。对T91/T92钢进行喷丸表面处理,研究喷丸处理对T91/T92钢在90%Ar+10%H2O气氛中700℃下氧化行为的影响。结果表明,由于T91/T92钢中含Cr低,喷丸处理也不能促进Cr氧化物的优先形成。喷丸表面处理对T91/T92钢在90%Ar+10%H2O气氛中700℃下氧化行为无明显影响。对T91/T92钢进行表面涂覆Y2O3处理,研究稀土表面处理对T91/T92钢在90%Ar+10%H2O气氛中650℃和700℃下氧化行为的影响。结果表明,Y2O3促进Cr向外扩散并形成富Cr氧化膜,阻止Fe离子向外扩散,从而大大降低氧化速度。表面涂覆Y2O3显著提高了T91/T92钢在高温水蒸汽环境下的抗氧化性能。