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国家自然科学基金(50675096): 作品数：12 被引量：25H指数：3; 相关作者：周昌玉胡桂明陈成雷娜康元浩更多>>; 相关机构：南京工业大学南京林业大学广州特种承压设备检测研究院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金更多>>; 相关领域：金属学及工艺一般工业技术化学工程机械工程更多>>

纯Fe与低合金钢尘化动力学方程的修正及应用被引量：3: 2008年; 金属尘化是Fe基、Ni基合金在高温碳氢环境下发生的一种灾难性腐蚀.基于Hochman-Grabke尘化研究相关理论,由高温纯Fe和低合金钢的尘化实验结果,对650℃下尘化动力学问题进行研究,修正了Hochman-Grabke的尘化金属损耗率方程.修正模型下的拟合曲线表明,纯Fe和2.25Cr-1Mo分别在p(CO)∶p(H2)=0.37∶0.63和p(CO)∶p(H2)=0.46∶0.54时达到最大腐蚀速率.采用腐蚀减薄失效模式,提出了基于金属损耗率的高温构件寿命预测方法.; 陈成周昌玉胡桂明雷娜; 关键词：纯铁动力学方程

低合金钢尘化演化模型的建立及应用被引量：3: 2010年; 金属尘化是铁基、镍基合金在高温高碳活度环境下发生的一种灾难性腐蚀。讨论了低合金钢的尘化腐蚀,根据Hochman-Grabke机理,将腐蚀过程分为:渗碳、碳化物析出和碳化物分解3个阶段,初步建立了描述尘演化过程的数学模型。以此模型对Cr5Mo钢在600℃下、CO-H2-H2O气氛中的尘化腐蚀演化进行模拟,计算值与试验值相符,计算结果表明该模型在工程应用上具有可行性。; 陈成周昌玉胡桂明; 关键词：低合金钢扩散

金属尘化腐蚀层内应力的有限元模拟计算被引量：2: 2009年; 通过低合金Cr5Mo在600℃,H2-CO混合气氛中的尘化腐蚀试验,得到碳在Cr5Mo中的扩散系数,在此基础上,利用大型有限元软件ABAQUS及其自编用户子程序(USDFLD,UEXPAN和UDIFF),开发了热-弹-塑-扩散耦合计算程序,对Cr5Mo尘化腐蚀层内应力进行了有限元模拟,并与不考虑扩散应力的内应力进行了比较.研究结果表明:Cr5Mo在尘化腐蚀过程中因碳的扩散而引起的扩散应力水平比较高;高应力区主要集中在腐蚀层表面和腐蚀层/基体界面处;扩散应力在最终的尘化腐蚀层内应力中占有相对比较大的比重,是导致腐蚀层开裂和剥落的重要原因之一.; 胡桂明周昌玉陈成康元浩雷娜; 关键词：有限元应力

金属尘化腐蚀层的纳米划痕测试被引量：4: 2014年; 为对金属尘化腐蚀层的剥落规律作进一步研究,采用纳米划痕技术对炉管材料Cr5Mo钢在碳氢气氛下不同腐蚀时间得到的尘化腐蚀层进行测试,得到腐蚀层与基体剥离的临界载荷。结果表明,经200 h腐蚀的试样的腐蚀深度和临界载荷较小,经480 h和560 h腐蚀的试样的腐蚀深度与临界载荷显著增大,因480 h腐蚀试样腐蚀层不均匀,其腐蚀深度与临界载荷反而比560 h腐蚀试样更大,最外层腐蚀层较疏松,易发生剥落。; 陈成周昌玉; 关键词：纳米划痕临界载荷

CO-H_2-H_2O气氛下金属尘化腐蚀的热力学分析被引量：4: 2010年; 金属材料在CO-H2-H2O合成气氛使用过程中会发生金属尘化腐蚀。运用化学热力学理论与计算方法对在CO-H2-H2O气氛下发生金属尘化腐蚀时的标准反应吉布斯函数进行计算,得到了气氛碳活度与温度的关系式。通过气氛碳活度与材料碳活度的比较,获得两种金属尘化类型。CO-H2-H2O气氛碳的化学势受温度、气氛组成、总压的影响,减少H2O的含量,升高总压,会使发生金属尘化的温度范围扩大。; 雷娜周昌玉胡桂明陈成; 关键词：热力学化学势碳

CrMo钢板的金属尘化腐蚀扩散模型研究被引量：2: 2011年; 基于Fick第二定律、化学动力学及扩散热力学,推导得到了扩散、化学反应等因素耦合作用下的修正Fick 2定律,以薄板为对象,差分求解得到尘化腐蚀过程中不同因素作用下基于两种扩散模型内部瞬时碳浓度分布图,并结合Cr5Mo钢的尘化腐蚀试验,分析了化学反应因素在扩散中作用。研究结果表明:c-Fick 2中修正项系数k～值对计算得到的浓度值有重要的影响;随着k～值的增大,浓度值下降得越多,当k～≤1时对扩散的影响不显著;本试验条件下k～=2.0769,化学反应因素对碳扩散的影响较小,该模型可以描述尘化腐蚀试验过程中的碳浓度分布情况,对尘化腐蚀程度的预测提供了依据。; 康元浩周昌玉胡桂明; 关键词：FICK第二定律扩散化学反应

Cr5Mo钢在高温碳氢气氛下的尘化腐蚀试验研究被引量：6: 2008年; 金属尘化是化工设备发生在高温碳氢环境下的一种灾难性腐蚀,通过试验研究加热炉管材料Cr5Mo在600℃、50%CO-H2-3%H2O气氛下的尘化腐蚀,通过热力学原理讨论了低合金材料在高温碳氢气氛下的尘化腐蚀条件,以称重法、微观形貌分析等结果分析了Cr5Mo钢的尘化腐蚀过程,从而得到了该材料在尘化腐蚀过程中的劣化规律。; 陈成周昌玉胡桂明雷娜

甲烷和氢气混合气体金属尘化腐蚀的热力学分析被引量：3: 2009年; 石油化工、天然气工业、煤气转化及热处理等具有饱和碳气氛的加热转化设备时常发生金属尘化腐蚀,造成重大的经济损失。本文运用化学热力学理论与方法对CH4-H2气氛下发生金属尘化时的吉布斯函数ΔG0T进行计算,从而得到气氛碳活度(αc)gas与温度T的关系式。通过气氛碳活度(αc)gas与材料碳活度(αc)Fe3C/Fe的比较,得到两种金属尘化类型。CH4-H2气氛碳的化学势受温度、气氛组成、总压的影响,减少CH4的含量,降低总压,会使发生金属尘化的温度范围扩大。通过这些分析结果,从理论上解释了金属尘化的发生,并进而推断出尘化发生的条件。; 雷娜周昌玉胡桂明陈成; 关键词：热力学化学势

Thermodynamic analysis of metal dusting on iron in CO-H_2-H_2O atmosphere被引量：1: 2009年; This paper provides a calculation method for carbon activity in CO-H2-H2O atmosphere. The thermodynamic parameters (aC)gas (carbon activity in environment) of different compositions at any temperature can be obtained by △GTo . A theoretical analysis has been conducted into the thermodynamic role of iron and the dependence of possible metal-dusting occurrence on temperature, gas composition and total pressure. In CO-H2-H2O gas mixtures, decreasing the molar fraction of H2O and increasing total pressure expands the temperature region for metal dusting. In CO-H2-H2O gas mixture of different compositions at any temperature and pressure for Fe, depending on relative values of (aC)gas, (aC)Fe3C/Fe and aC = 1, three zones were found to exist.; Na Lei Changyu Zhou Guiming Hu Cheng Chen; 关键词：H2O 热力学分析气体混合物热力学参数

弯曲载荷作用下薄板的金属尘化腐蚀模型被引量：1: 2011年; 基于Fick扩散第二定律及扩散热力学,推导得到扩散和外载荷因素耦合作用下的扩散方程,并以薄板为对象,差分求解得到尘化腐蚀过程中不同σ珟ho值时基于2种扩散模型内部瞬时碳浓度分布图,通过Cr5Mo钢的尘化腐蚀试验数据进行验证,理论计算与试验结果的一致性表明:推导得到的M-Fick2模型可描述载荷作用下金属尘化腐蚀扩散过程;弯曲载荷作用下,M-Fick2中修正项系数σ珟ho值越大,对扩散的影响也就越大;在弯曲载荷作用下,对扩散除了具有加速的作用外,还包括抑制的作用,当σ珟ho≤0.01时对扩散的加速作用和抑制作用都不显著。; 康元浩周昌玉胡桂明; 关键词：FICK第二定律扩散

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