JP2013506052A - 高温水蒸気におけるt91/p91鋼の耐酸化性を高める前処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決課題】表面スラリーが残った固体粉末物を除去した後、基体表面成分はクロムと少量希土酸化物に富み、本発明を応用すると、T91とP91鋼は500〜750℃水蒸気環境下の抗酸化能力を著しく高めることができる。本発明はプロセスが簡単である、コストが低い、実用性が強い、使用寿命が長い、抗高温水蒸気酸化機能が強い、T91/P91鋼の表面において三酸化二クロム酸化物富化薄膜を形成できる等の美点を持つ。
【選択図】図1
Description
2)ステップ1)に調製したスラリーをT91/P91鋼表面に塗布するステップと、
3)ステップ2)に塗布したT91/P91鋼を10〜30℃のオーブンで1〜4時間乾燥し、そして70〜100℃下で1〜4時間乾燥するステップと、
4)ステップ3)に乾燥した後のT91/P91鋼を不活性ガスと水蒸気との混合ガスで充填されるガス炉に600〜800℃で24〜48時間保温し、そしてガス炉を停電し、T91/P91鋼を当該炉で室温まで自然に冷却するステップと、
5)T91/P91鋼表面に付着する粉末を除去し、表面成分がクロムと希土酸化物を含むT91/P91鋼を得るステップ
を含む高温水蒸気におけるT91/P91鋼の耐酸化性を高める前処理方法。
1.本発明による前処理されたT91鋼とP91鋼は優れた耐高温水蒸気酸化機能を有し、このような材料は水蒸気における酸化速度を著しく低減できる。700℃水蒸気環境で600時間恒温酸化した後、ブランクサンプルの酸化による重量増加は16.51mg/cm2に達することに対し、表面変性後のサンプルの酸化による重量増加は0.15mg/cm2のみである。酸化による重量増加はブランクサンプルの1/100にも達しなく、それとともに表面変性したサンプル表面には表面クラックと酸化膜剥離が発生しない。
2.本発明による希土含有混合物で処理したT91とP91鋼は、高温水蒸気と不活性ガスとの混合ガスの処理により、多量のクロムと少量の希土酸化物ならなる表面が形成された。その調製プロセスは簡単で、真空で行わなくてもよく、しかもコストも低い。
3.サンプルを前処理した後、蒸留水で表面を洗って表面に残った固体粉末を除去する。サンプル表面の処理によってサンプル表面粗度は変化しない。
4.本発明を用いて口径が小さいパイプライン内壁を処理できる。応用範囲が広い本発明を応用するとT91鋼とP91鋼は高温水蒸気環境下における耐酸化性が高められる。
5.本発明の塗布プロセスは簡単で、刷毛塗りでもディップ塗布でも、またスラリー粘度を調節してT91鋼またはP91鋼管に注入した後鋼管内壁に自然に付着させてもよい。
Claims (8)
- 1)重量パーセント0.5〜35%のアルミニウム粉と65〜99.5%の希土酸化物にモル比2.4〜2.9、密度1.1〜1.5g/cm3のケイ酸ナトリウム水溶液を入れ、均一に撹拌して、スラリーを調製する工程と、
2)工程1)による調製したスラリーをT91/P91鋼表面に塗布する工程と、
3)工程2)による塗布したT91/P91鋼を10〜30℃のオーブンで1〜4時間乾燥し、そして70〜100℃下で1〜4時間乾燥する工程と、
4)工程3)による乾燥した後のT91/P91鋼を不活性ガスと水蒸気との混合ガスで充填されるガス炉に600〜800℃で24〜48時間保温し、そしてガス炉を停電し、T91/P91鋼を当該炉で室温まで自然に冷却する工程と、
5)T91/P91鋼表面に付着する粉末を除去し、表面成分がクロムと希土酸化物を含むT91/P91鋼を得る工程からなることを特徴とする高温水蒸気におけるT91/P91鋼の抗酸化を高める前処理方法。 - 前記ステップ1)と2)のスラリーにおけるアルミニウム粉と希土酸化物からなる固体成分とケイ酸ナトリウム水溶液は100gごとの固体成分:10〜60mLケイ酸ナトリウム水溶液の割合により調製される、ことを特徴とする請求項1に記載の高温水蒸気におけるT91/P91鋼の抗酸化を高める前処理方法。
- 前記希土酸化物純度は≧99.00%、粒度は≦30μm、アルミニウム粉純度は≧99.00%、粒度は≦0.4mmである、ことを特徴とする前記請求項1また2に記載の高温水蒸気におけるT91/P91鋼の抗酸化を高める前処理方法。
- 希土酸化物はY2O3、またはLa2O3である、ことを特徴とする前記請求項3に記載の高温水蒸気におけるT91/P91鋼の抗酸化を高める前処理方法。
- 前記ステップ2)におけるスラリー塗布は手工はけ塗りまたはディップ塗布方式であり、またはスラリーをT91/P91鋼管に注入した後、鋼管内壁に自然に付着する、ことを特徴とする請求項1に記載の高温水蒸気におけるT91/P91鋼の抗酸化を高める前処理方法。
- 前記ステップ4)における不活性ガスと水蒸気との混合ガスにおいて体積比で不活性ガス含有量は60%〜95%、水蒸気含有量は5〜40%である、ことを特徴とする請求項1に記載の高温水蒸気におけるT91/P91鋼の抗酸化を高める前処理方法。
- 不活性ガスは純度≧99.99%のアルゴンまたは純度≧99.99%のヘリウムである、ことを特徴とする請求項1または6に記載の高温水蒸気におけるT91/P91鋼の抗酸化を高める前処理方法。
- 前記ステップ5)においてT91/P91鋼表面に付着した粉末を蒸留水で洗浄し、除去することを特徴とする請求項1に記載の高温水蒸気におけるT91/P91鋼の抗酸化を高める前処理方法。
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