蒸気中の構造合金の酸化挙動に関するレビュー

このレビューの焦点は、蒸気ボイラーの圧力部品としての利用の可能性を持つ合金の蒸気中の酸化挙動に関する知識の状態です。蒸気に接触した表面での酸化物の成長速度とその酸化物の特性は、サイクル効率の向上を追求することが、徐々に高い動作温度や圧力に導くため、ますます関心を集めています。これらの酸化物の成長速度が増加することの結果は、管の過熱や酸化物の剥離の可能性があるため、懸念されます。そのような問題の緩和には、合金組成と微細構造の影響、および特定のスケール構造の時間に伴う進展に関する機構的理解が必要です。同様に、時間、温度、運転パラメータなどの要因の相対的な影響を理解する必要があります。蒸気ボイラーの熱伝達表面の大部分を形成するフェリティック鋼の酸化挙動は特に重要であり、9-12% Cr の範囲の合金が、比較的厚いFeベースのスケールに基づく酸化挙動から、はるかに薄いCr濃度の酸化物の形成への移行に近いです。オーステナイト鋼における蒸気中の防護挙動は、連続したCr豊富な酸化物層の急速な発展に依存します。さもなければ、フェリティック鋼に似た酸化物の成長速度が生じる可能性があります。強化と酸化抵抗のための組成的および微細構造的要件の相互作用と、それらがスケールの進化の速度とモードに与える影響を理解することは、これらの合金の最も効果的な適用にとって重要です。高温Niベース合金の蒸気中の酸化挙動は比較的少ない関心を集めてきましたが、オーステナイト鋼と比較して考慮された合金添加の広範囲は、スケール形態や酸化挙動に異なる形で寄与する可能性があります。これらの関心の背後には、水素を含む可能性のある酸化種の内部輸送による蒸気中の酸化物成長への重要な寄与があります。関与する特定の種と酸化プロセスにおけるその役割は、発展する酸化物形態に大きな影響を与えることが期待されており、合金内で放出される水素の運命はさらに特に興味深いトピックです。