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Super304H是日本住友株式会社与三菱重工合作在ASME SA-213 TP304H的基础上通过降低Mn含量上限,加入3%的Cu、Ni和微量的N而开发出一种主要应用于超临界机组过/再热器的新型18-8系奥氏体耐热钢。现役Super304H的服役数据表明,Super304H在低于600℃水蒸气的作用下氧化后呈现典型的双层氧化膜结构：外层为Fe的氧化物,内层为Fe-Cr尖晶石相。随着服役时间的延长,内、外层氧化物结合处见出现大量空穴,外层氧化物自空穴处剥落。剥落的氧化物阻塞过/再热器管道,阻碍蒸汽的流动并可能造成爆管事故。随着600℃/620℃/620℃/30～35 MPa二次再热技术的发展,细晶强化的Super 304H钢仍是机组末级过/再热器的首选材料之一。据测算,管外壁温度需达640℃～680℃时才能使蒸汽参数达到620℃级超(超)临界二次机组要求,但Super304H在更高温度下有限的抗氧化性能限制了其进一步的应用。为研究表面改性、服役温度、水蒸气中溶解氧浓度对Super304H在高于现役锅炉管服役温度下饱和蒸汽氧化行为的影响。本课题将供货态(高温软化处理+大变形冷加工+固溶处理)的Super304H切割为片状,并在水磨砂纸上打磨,获得表面光滑、无粗大划痕并且具有统一的粗糙度和整洁度的样品,之后对样品分别进行了表面喷丸、表面渗铝等表面改性,分别在溶解氧浓度为lOppb与5ppm的水蒸气中,于620℃、650℃下进行1000h饱和蒸汽氧化实验。采用不连续称重法对样品的氧化动力学曲线进行表征,利用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪对氧化膜的物相、形貌进行表征。研究结果表明：(1)表面喷丸、表面渗铝等表面改性方式,可以大幅提高Super304H的抗蒸汽氧化能力。Super304H在溶解氧浓度为10ppb的水蒸气中进行蒸汽氧化时,其氧化动力学曲线趋近于直线型,氧化膜以单层Cr203为主；表面喷丸样品在溶解氧浓度为10ppb的水蒸气环境中氧化时,其氧化动力学曲线呈抛物线型,氧化膜为单层Cr203；表面渗铝样品在溶解氧浓度为10ppb的水蒸气环境中氧化时,其氧化动力学曲线呈抛物线型,氧化膜为单层A1203。(2)随着蒸汽温度的升高,Super304H氧化膜逐渐由单层转变为双层结构；表面喷丸样品与表面渗铝样品的氧化行为基本不受温度的影响。(3)溶解氧浓度对Super304H样品的氧化增重、氧化膜形貌与成分起重要作用。当水蒸气中溶解氧浓度上升至5ppm时,Super304H样品在经历500h蒸汽氧化后氧化皮发生大规模剥落。表面喷丸样品的抗蒸汽氧化能力受溶解氧浓度的影响较小,高溶解氧浓度下,表面喷丸样品抛物线速率常数增大,氧化激活能升高。表面渗铝样品的抗蒸汽氧化性能基本不受溶解氧浓度的影响。高溶解氧浓度下,表面喷丸样品抛物线速率常数增大,氧化激活能升高。