【摘要】：Super304H奧氏體耐熱鋼由于具有較高的高溫持久強度和優(yōu)異的抗蒸汽氧化及耐煙氣腐蝕性能等,已成為超超臨界(USC)火電機組鍋爐過熱器和再熱器用首選材料。目前國內(nèi)已經(jīng)實現(xiàn)了Super304H的國產(chǎn)化并達到了ASME標準,但仍存在組織穩(wěn)定性不足的問題,使得產(chǎn)品質量與國外相比仍存在一定差距。為了實現(xiàn)火電機組關鍵材料技術的自主創(chuàng)新,開發(fā)出具有優(yōu)異的高溫綜合性能的材料,本課題組在Super304H的合金成分基礎上,通過降C增N合金化思路設計研發(fā)了新型奧氏體耐熱鋼CHDG-A,前期研究結果表明新鋼種在高溫強度、蠕變強度、抗氧化和耐腐蝕性能等使用性能方面均優(yōu)于Super304H,但還未對其熱加工性能進行研究。而USC鍋爐管材在裝備前需經(jīng)歷熱穿孔等加工工藝,研究其高溫塑性變形行為,可指導熱加工工藝參數(shù)的優(yōu)化以達到控制組織演變和產(chǎn)品最終性能的目的。本文采用Gleeble 3500熱力模擬試驗機,在變形溫度為950~1100℃、應變速率為0.01~1s-1范圍內(nèi)對新型CHDG-A鋼進行了單道次等溫熱壓縮試驗,從新鋼種的流變應力曲線、高溫變形組織、動態(tài)再結晶臨界模型、高溫本構關系及熱加工圖系統(tǒng)分析了其熱變形行為,主要結論和創(chuàng)新點如下:新型CHDG-A鋼的流變應力曲線可分為三種類型:加工硬化型、動態(tài)回復型及動態(tài)再結晶型,其中動態(tài)再結晶為其主要軟化行為。結合流變應力曲線和OM、TEM分析技術研究了熱變形參數(shù)對新型CHDG-A鋼高溫流變應力及微觀組織演變的影響規(guī)律。結果表明,變形溫度的升高和應變速率的減緩均使流變應力減小,動態(tài)再結晶程度趨于完整,同時再結晶晶粒尺寸增大;通過觀察不同應變量下新型CHDG-A鋼的亞結構形貌,揭示了其動態(tài)再結晶形核機制為以晶界弓出形核機制為主,亞晶長大形核機制為輔。利用三次多項式擬合ln??-關系曲線來確定新型CHDG-A鋼發(fā)生動態(tài)再結晶的臨界條件,建立其臨界應變模型;構建了新型CHDG-A鋼的Arrhenius型高溫本構方程,用來預測其在熱變形過程中的流變應力;建立了基于動態(tài)材料模型(DMM)理論的熱加工圖,利用熱加工圖確定新鋼種在不同變形參數(shù)下的可加工安全區(qū)間和失穩(wěn)危險區(qū)間,最終得到新型CHDG-A鋼的最佳熱加工參數(shù)區(qū)間為:1000~1075℃、0.01~0.1s-1。上述數(shù)值模型為新鋼種最終的熱加工工藝的制定提供理論依據(jù)。
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TG142.73

【參考文獻】

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本文編號：2521752