鍋爐過熱器15CrMo高壓合金管在540條件下運行3000 h發(fā)生高溫蒸汽氧化失效行為.利用X衍射、掃描電鏡和電子探針等對15CrMo高壓鍋爐管氧化層形貌和氧化膜成分進行組織結(jié)構(gòu)觀察和分析,結(jié)合高溫水蒸氣存在的情況下氧化膜生長理論,分析了這一特定條件下高溫蒸汽氧化層的形成機理及其非正常失效原因.15CrMo高壓鍋爐管在較短的服役過程中珠光體組織球化嚴重,達到 4～5級,組織結(jié)構(gòu)的退化導(dǎo)致力學(xué)性能嚴重下降同時爐管內(nèi)壁發(fā)生嚴重的內(nèi)氧化,從而降低管壁的有效厚度造成承壓能力下降.晶界優(yōu)先腐蝕,靠近晶界的基體組織內(nèi)部形成大量孔洞,孔洞的形成是因離子擴散優(yōu)先形成氧化點引起.氧化腐蝕產(chǎn)物分為內(nèi)外兩層,內(nèi)氧化層結(jié)構(gòu)疏松,方便了氣體分子和金屬離子的擴散,加劇了高溫氧化的進行.