(3)产生脱碳，碳化物大部或全部消失，剩下的主要是铁素体晶粒。内壁存有Fe₃O₄氧化物。

  2、损坏原因

  过热器部分钢管被堵塞或受热偏差、水力偏差的影响，使管内工质流量减少，造成其壁温明显升高，而使蒸汽与管壁金属发生如下反应：

    4H20+3Fe—Fe304+8H

    产生的氢原子穿入晶粒之间，与扩散来的碳发生如下反应并产生脱碳：

    4H+C→CH4

    所生成的甲烷(CH4)在晶粒之间不断聚集，产生很高的压力，导致沿晶破裂，造成元件失效。

  3、判别方法

    (1)进行断口观察分析。

    (2)进行显微组织分析，必要时，应进行相分析，以确定氧化物的结构，使结果更加准确可靠。

    氢的腐蚀主要产生于沸腾管内壁遭受明显腐蚀之处。

(五)高温氧化(烟气腐蚀)

    l、损坏特征

    (1)当壁温超过钢的抗氧化极限温度时产生这类腐蚀。

    (2)产生明显的氧化皮(Fe203、Fe304和FeO)。

    (3)表面脱碳现象严重。

    2、损坏原因

  烟气中的氧在高温下对管壁氧化并产生脱碳现象，使元件的有效壁厚减薄，强度遭到损伤。

  3、判别方法

  进行元件的表面观察，了解运行工况后进行显微组织观察分析，必要时辅之以相分析。

(六)垢下腐蚀

  1、损坏特征

  (1)一般产生在水冷壁向火侧内壁，常处于燃烧器标高位置。

  (2)腐蚀呈贝壳状向下凹陷，直径可达几十毫米。

  (3)元件内壁有时沉积含有氧化铁及氧化铜的水渣。

  2、损坏原因

  元件内壁上沉积的氧化物与管壁所产生的一种电化学腐蚀，以及腐蚀产物下面的蒸汽腐蚀所造成的损坏。

  3、判别方法

  (1)了解产生的部位和条件，观察腐蚀破坏的形状。

  (2)进行垢的化学成分分析，以确定垢的组成及含量。

  (3)分析给水中的含氧量和酸价。

    (七)石墨化

    1、损坏特征

    (1)锅炉元件在450℃以上的高温下长期(几万小时以上)作用后产生石墨化，其裂口粗糙，呈脆性破坏。

    (2)钢中的珠光体已明显球化，沿晶粒边界出现石墨。

    (33钢的冲击韧性明显下降，其它力学性能指标也有所下降。

    (4)在焊缝处容易出现这种损坏。

    2、损坏原因

    这种损坏是在高温长期作用后，渗碳体分解而造成的结果。

    FeaC--"3Fe+C(石墨)

    3、判别方法

    采用显微分析

(八)热脆性

    1、损坏特性

    (1)在400~500"C温度区间长期工作(约1000小时以上)出现脆裂，但无明显的塑性变形。

    (2)钢的冲击韧性明显下降，其它力学性能则变化不大。

    (3)沿晶界和晶内出现碳化物。

    2、损坏原因

    钢在高温作用下析出碳化物，使其产生脆化。

    3、判别方法

    了解产生损坏的温度条件，观察破口，进行力学性能测定及金相分析。

(九)热疲劳

    1、损坏特征

(1)这种损坏多发生在金属温度变化幅度大的交变处，如锅筒上未加保护套管的给水管孔(图6-5)，接近水平的沸腾管，省煤器、水冷壁下集箱，减温器及再热器元件。

  (2)产生大量的裂纹，但无明显的塑性变形。裂纹为沿晶内扩展。

  2、损坏原因

  由于金属温度周期性变化，产生过高的交变应力而造成损坏。

  3、判别方法

了解裂纹产生的位置及产生的条件，观察宏观裂纹的特征，显微分析裂纹的性质。表12—4为损坏特征与损坏原因的对照，供实际失效分析时参考。

四、电站锅炉元件的失效控制

锅炉元件的冶金、制造及运行质量控制不良会造成其损坏而影响正常使用。故应从以下几方面加以控制：

    (一)钢材质量控制

    钢材的冶金质量及锅炉元件制造中的钢材的质量控制，是保证锅炉机组安全可靠地运行的关键，一旦造成失控，会带来很大的危害。例如，在运行中，某台高压锅炉，由于过热器管道有直道，先后发生几次爆管。一台超高压锅炉过热器钢管有分层，导致运行中爆管。一台高压锅炉过热器管件，由于制造时钢种用错，误将20钢当12CrlMov钢使用，结果运行一年左右就产生爆管。一台200Mw超高压锅炉过热器基于同样的原因，在试运行不久即产生爆管而被迫停运。

    (二)焊接质量控制

    焊接质量控制是锅炉生产中的关键环节之一，它对锅炉元件运行中的影响是人所共知的，为此，必须给以高度的重视。某台超高压锅炉的省煤器管焊缝有弧坑，运行中高压水从弧坑处喷出，冲断附近的几根管子。有的电厂临界锅炉水冷壁集箱管座角焊缝质量不良，运行中管子泄漏，被迫停炉。一台进口锅炉，由于在集箱封头的自动焊口上有400mm的未焊透，其中最薄处仅为10mm，在运行10年后，突然发生飞裂事故。国产一台50MW锅炉锅筒，经多年运行后在下降管角焊缝处有裂纹而进行检修。

(三)运行质量控制

    加强锅炉元件运行中的质量控制，不仅可以防止其损坏，而且可使其寿命得到提高，在超期服役条件下仍处于良好的工作状态。如果元件超温运行，往往会造成短时或长时超温爆管、石墨化、热疲劳等现象的产生。这样的事例为数较多。在运行中由于腐蚀而造成的损坏也时有发生。锅炉水冷壁管由于焊口附近产生垢下腐蚀，从而引起穿孔或爆管。据统计，有的电厂在锅炉运行7000h左右即发生由于腐蚀而引起爆管，也有在运行20000h以后才发生爆管。一般来说，当水冷壁垢厚达2～4mm以后就开始腐蚀，导致穿孔或爆管。空气预热器由于受硫酸腐蚀而产生损坏，特别是烧含硫较高的重油时，往往仅用一年左右。