过热器不锈钢管氧化皮的结构及脱落原因

检验证明，过热器不锈钢管加工完时的氧化层和运行后形成的氧化膜是不同的。运行过程中产生的氧化皮分为三层，由管体表面起往外依次为氧化亚铁、四氧化三铁、三氧化二铁，如图2-7。四氧化三铁是亚铁磁性材料，磁性较强。

与不锈钢管相连的氧化亚铁层，它的结构疏松，晶格缺陷多。这种高温下形成的氧化亚铁在低于570℃的环境中不稳定，会分解为四氧化三铁和铁，很易造成氧化层的脱落，以及半脱落层部位下产生腐蚀。不锈钢管内壁氧化膜的脱落与该氧化膜的形成、生长以及其自身的氧化膜结构有直接的关系，即为脱落的内因.与运行应力也有直接的关系，即为脱落的外因。

不锈钢管内壁氧化膜结构不致密，尤其是膜层之间结合很弱，外层膜内以及与内层界面处疏松、多孔，是氧化膜容易发生脱落最重要的原因之一；氧化膜与管体之间的热物理性能差别较大，导致在锅炉温度变化过程中，氧化膜内的热应力变化大，数值模拟结果显示：在停炉过程中氧化膜受压应力的作用很容易与基体剥离，厚膜脱落，薄膜起翘；而在启炉升温过程中，高脆性的氧化膜受拉应力的作用极易破裂。