ICS 77.040.99 H 21 中华人民共和国国家标准 GB/T 38804-2020 金属材料高温蒸汽氧化试验方法 Test method for oxidation of metallic materials exposed in high-temperature steam 2020-06-02发布 2020-12-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会
GB/T 38804-2020 前言 本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草.
本标准由中国钢铁工业协会提出.
本标准由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183）归口.
本标准起草单位：钢铁研究总院、西安热工研究院有限公司、西王金属科技有限公司、冶金工业信息 标准研究院、上海发电设备成套设计研究院有限责任公司、哈尔滨锅炉厂有限责任公司、中国电力工程 顾问集团东北电力设计院有限公司、中国大唐集团科学技术研究院有限公司火力发电技术研究院、神华 国华（北京）电力研究院有限公司、华北电力大学.
本标准主要起草人：刘正东、包汉生、唐丽英、朱林林、戴强、王延峰、梁宝琦、刘启军、蔡文河、梁军、 陈正宗、白银、李江、刘非、马云海、张乃强、程义、王硕、谌康、杜晋峰.
GB/T 38804-2020 金属材料高温蒸汽氧化试验方法 1范围 本标准规定了金属材料高温蒸汽氧化试验方法的术语和定义、试验原理、试验装置及条件、试样、试 验步骤、结果分析和试验报告.
本标准适用于金属材料在高温蒸汽条件下的氧化试验.
2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的.
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GB/T1216外径千分尺 GB/T1227精密压力表 GB/T11446.1-2013电子级水 GB/T21389游标、带表和数显卡尺 GB/T26497电子天平 JJF1637廉金属热电偶校准规范 JJG141工作用贵金属热电偶 JJG368工作用钢-钢镍热电偶 JJG2063液体流量计量器具检定系统表 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件.
3.1 氧化膜oxide scale 氧化试验过程中因金属材料发生氧化反应在表面形成的氧化物薄膜.
3.2 剥落氧化膜exfoliatedscale 氧化试验过程中与试样发生剥离的氧化膜.
注：改写DL/T 1162-1992 定义3 6 3.3 氧化膜内层inner layer 氧化过程中，氧元素向内扩散和金属元素向外扩散同时发生时，主要由氧元素向内扩散形成的氧化 膜分层.
注：改写 DL/T 1162-1992 定义3 2. 3.4 氧化膜外层outerlayer 氧化过程中，氧元素向内扩散和金属元素向外扩散同时发生时，主要由金属元素向外扩散形成的氧
GB/T 38804-2020 化膜分层.
注：改写DL/T 1162-1992，定义3.3. 3.5 内氧化区 internal oxidation zone 氧化膜中因溶解于金属材料内部的氧元素与金属元素发生内氧化过程而形成的金属与氧化物的混 合区域.
4试验原理 金属材料试样在高温蒸汽中发生氧化反应，部分金属转变为氧化物，发生金属损失.
通过试样质量 或氧化膜厚度变化评价金属材料的抗高温蒸汽氧化性能.
5试验装置及条件 5.1一般要求 试验装置在运行时，应保证环境温度、系统压力、蒸汽流速和蒸汽组成稳定.
试验装置应至少包括 反应室、控温装置、压力监测装置、蒸汽发生装置及流量控制装置.
试验装置示意图见图1.反应室内 蒸汽温度、压力、流速等条件稳定的区域为试验段.
设备中与高温蒸汽接触部分的材料应具有良好的抗 蒸汽氧化性能.
回回回 说明： 1 反应室： 蒸汽发生器： 2 试验段； 保护气体； 3 压力表或压力传感器； 8 -蒸汽： 4 流量计： 5 控温装置； 10-试验用水.
图1试验装置示意图
5.2试验段湿度 试验段温度同时反映蒸汽和试样的温度.
试验段温度由控温装置控制，采用热电偶进行实时温度 监测，热电偶的选取和使用应符合JJG141、JJF1637或JG368的规定.
试验段的温度偏差应符合下 列规定： a）650℃以下应小于士3℃； b）650℃~800℃应小于±4℃； c）800℃以上应小于土5℃.
5.3反应室压力 试验过程中采用压力表或压力传感器监测反应室的压力，压力表及压力传感器的选取和使用应符 合GB/T1227的规定.
应尽量减小反应室的压力偏差，试验压力值大于10MPa时，反应室的压力偏差 应小于±2%.
5.4试验蒸汽 试验蒸汽由去离子水或蒸馏水制取，试验用水应符合GB/T11446.1一2013中Ⅲ级电子级水的规 定.
试验用水在制取蒸汽前应进行除氧处理，蒸汽或试验用水中的氧含量应在试验报告中注明，如在 蒸汽中加入其他气体，最终蒸汽的气体含量配比应在试验报告中注明.
5.5流量计 试验过程中应对蒸汽流速或水流量进行监测.
流量计的选取和使用应符合JG2063的规定.
6试样 6.1形状和尺寸 6.1.1试样的形状和尺寸由试验目的、材料性质和试验装置而定，应保证试验后试样质量变化大于称 重装置的最小精度，氧化膜厚度小于试样厚度的二分之一.
推荐的试样尺寸为2.5mm×10mm× 20mm，其表面为线切割加工表面.
无法制取推荐尺寸试样时，经供需双方协商也可采用其他尺寸 试样.
6.1.2试样保留非机加工表面（产品表面）时，其余各表面应进行线切割加工.
非机加工表面与线切割 加工表面的蒸汽氧化行为应分别记录.
需要计算非机加工表面氧化增重时，应同时准备无非机加工表 面的试样作为参考试样.
6.2尺寸和质量测量 6.2.1试样的尺寸应采用卡尺或千分尺测量并记录，卡尺或千分尺的使用和数据读取应符合 GB/T21389或GB/T1216的规定，测量的精度应不低于0.02mm.
6.2.2试样的质量应采用电子天平测量并记录.
电子天平的选取和使用应符合GB/T26497的规定， 测量的精度应不低于0.1mg.
6.3表面处理 6.3.1机加工表面 机加工表面应磨光，去除加工变形层及边缘的毛刺，表面租糙度为0.8pm，表面粗糙度明显低于