高温蒸气环境中FeCr合金氧化机理的分子模拟研究

摘要：

超(超)临界机组FeCr合金管与高温蒸气反应形成氧化膜,该氧化膜剥落容易导致爆管故障,严重危害机组安全运行.本文基于ReaxFF反应分子动力学,从原子尺度揭示FeCr合金高温蒸气氧化机理.研究结果表明,在氧化初期,合金表面Cr原子促进蒸气分解,向内迁移的O原子氧化合金,形成内层FeCr氧化膜.随后,在内层氧化膜生长内应力作用下,金属原子逐层向外迁移,并由于氧化膜内Fe原子和Cr原子迁移速率的差异,形成双层结构的氧化膜,这与实验观察结果一致.蒸气温度对FeCr合金氧化特性有重要影响,并且随着蒸气温度的升高,氧化膜对合金的保护作用逐步降低.

关键词：FeCr合金、氧化、超临界机组、分子模拟、微尺度

所属期刊栏目：43

分类号：TK225(蒸汽动力工程)

资助基金：国家自然科学基金51676035

在线出版日期：2023-04-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：159-165