Effect of stress on grain boundary sulfidation of heat resistant alloys

应力对耐热合金晶界硫化的影响

• 批准号: 10305052
• 负责人: NARITA Toshio
• 金额: $ 20.59万
• 依托单位: HOKKAIDO UNIVERSITY
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10305052/
• 关键词: Fe-25Cr alloy; Cr_2O_3; Crack; Creep; Secondary creep rate; Ar atmosphere; 973K; 加速腐食; 粒界腐食; スケールの破壊; 強度強化; 亜硫酸ガス; 応力・歪み極性; スケールの密着性; 酸化; 硫化; スケール破壊; ステンレス鋼; クロム酸化物; 粒界すへり; 耐熱材料; 結晶粒界; 硫化腐食; タービン; ボイラー; サーボパルサー

A 0.1 μm thick Cr_2O_3 scale formed on an Fe-25Cr alloy in Ar at 973K for 7.2 ks, and then constant loads of 30-40 MPa were applied at 973K in Ar to the specimen. During creep deformation of the specimen the scale cracked at the end of the third creep stage at the grain boundaries, and then propagated into inner grains in the third creep stage. Cracks arrayed perpendicular to the stress loading direction and inter-crack spacings in the grain boundaries on the specimen are shorter than that of in the inner grains. Strain rate in each area is estimated. Inter-crack spacings (L) have power law relations with the creep rate of specimens (ε') as a form of L ∝ (ε')^n. Strain rate exponentη is estimated as -0.44 for the alloy grain boundaries and -0.22 for the alloy grains in this study.

在Ar温度为973K时，Fe-25Cr合金表面形成0.1 μm厚的Cr_2O_3皮，并在973K温度下对试样施加30 ~ 40 MPa恒定载荷。在蠕变过程中，蠕变尺度在第三阶段蠕变结束时在晶界处出现裂纹，并在第三阶段蠕变阶段向内晶粒扩展。垂直于应力加载方向的裂纹排列和晶界内裂纹间距均小于内晶界内裂纹间距。估计每个区域的应变率。裂纹间距(L)与试件蠕变速率（ε′）呈幂律关系，表现为L∝（ε′）^n。在本研究中，合金晶界的应变速率指数η为-0.44，合金晶界的应变速率指数η为-0.22。

项目成果

H.Takahashi, Y.Miyakoshi, S.kamota, T.Narita: "The intergranular corrosion mechanism of Fe-26Cr-13Ni heat resistant cast steel in waste incineration environments"Proceedings of HTCP2000 in Rusutusu. 1. 565-561 (2000)

H.Takahashi、Y.Miyakoshi、S.kamota、T.Narita：“垃圾焚烧环境中 Fe-26Cr-13Ni 耐热铸钢的晶间腐蚀机理”HTCP2000 论文集，Rusutusu。

II Ryoung Sohn, Toshio Narita: "Cracking behavior of Cr2O3 scale formed on Fe-25Cr alloy in Ar Ar at 973K under mechanical loading"Oxidation of Metals, o be submitted.

II Ryoung Sohn、Toshio Narita：“在 973K Ar 机械负载下，Fe-25Cr 合金上形成的 Cr2O3 氧化皮的开裂行为”，请提交《金属氧化》。

福本倫久, 前田滋, 林重成, 成田敏夫: "Fe-1.5mass%Si 合金の高温初期酸化に対する温度と水蒸気の影響"鉄と鋼. 86巻 8号. 526-533 (2000)

Michihisa Fukumoto、Shigeru Maeda、Shigenari Hayashi、Toshio Narita：“温度和水蒸气对 Fe-1.5mass%Si 合金高温初始氧化的影响”Tetsu-to-Hagane 第 86 卷 526-。 533（2000）

高橋英徳 宮腰康樹 鴨田秀一 成田敏夫: "廃棄物焼却炉環境における耐熱鋳鋼SCH13の粒界腐食機構"材料と環境. 48・9. 583 (1999)

Hidenori Takahashi、Yasuki Miyakoshi、Shuichi Kamota、Toshio Narita：“废物焚烧炉环境中耐热铸钢SCH13的晶间腐蚀机制”材料与环境48・9。

Cheng.Fang: "Phase Diagram of the Ni-Cr-S System at 873K between 10^<-4> and 10^<-8>Pa"Oxidation of Metals. 54 1/2. 163-171 (2000)

Cheng.Fang：“Ni-Cr-S体系在873K、10^<-4>和10^<-8>Pa之间的相图”金属的氧化。