P92耐熱鋼通常用于超超臨界火力發(fā)電廠的主蒸汽管道、再熱蒸汽管道以及高溫聯(lián)箱,其服役的最高蒸汽參數(shù)在620℃,30MPa。高溫高壓構(gòu)件的蠕變斷裂失效將直接對(duì)熱電廠的安全性及生產(chǎn)造成嚴(yán)重的影響,因此需要可靠的蠕變本構(gòu)模型和壽命預(yù)測(cè)方法來確保構(gòu)件安全服役的運(yùn)行極限。工程上主要采用等溫線外推法或時(shí)間-溫度參數(shù)法等經(jīng)驗(yàn)外推的方法來預(yù)測(cè)耐熱鋼長期服役下的蠕變性能。然而,若通過P92耐熱鋼的高應(yīng)力或高溫短時(shí)蠕變性能來外推低應(yīng)力服役條件下的長程蠕變性能則會(huì)產(chǎn)生過大評(píng)價(jià),即低應(yīng)力區(qū)的蠕變性能發(fā)生了退化。低應(yīng)力區(qū)蠕變性能退化與高溫?zé)釙r(shí)效下微觀組織的演變有關(guān)。但是目前對(duì)于導(dǎo)致低應(yīng)力區(qū)蠕變性能發(fā)生退化的微觀組織影響因子尚不清楚,另一方面則反映出基于經(jīng)驗(yàn)外推法的弊端。因此分析影響P92耐熱鋼低應(yīng)力蠕變性能的組織退化因子以及探討單一條件下蠕變行為的本構(gòu)規(guī)律具有非常重要的實(shí)踐意義。本論文系統(tǒng)地分析了熱時(shí)效引起的微觀組織變化及其對(duì)蠕變性能的影響,并嘗試揭示影響低應(yīng)力蠕變性能的組織退化因子和建立新的蠕變本構(gòu)模型,主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:（1）采用光學(xué)顯微鏡（OM）、掃描電鏡（SEM）和透射電鏡（TEM）對(duì)P92耐熱鋼... 

【文章來源】：天津理工大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１?Ｃｒ系鐵素體耐熱鋼的發(fā)展歷程＿?（應(yīng)力為１０５ｈ／６００°Ｃ的蠕變斷裂強(qiáng)度）??新型鐵素體耐熱鋼的研制成功是超（超）?

不變（彈性應(yīng)變范圍內(nèi)），但隨時(shí)間的延長其中所加的應(yīng)力卻自行下降。??蠕變曲線指金屬材料在窗溫婦變過程中，記錄蠕變變形與時(shí)間之間的關(guān)系的曲線，??它可以用來描述材料的蠕變行為。圖１－２顯示了常見的：［：程合金在恒定載荷和溫度下的??蠕變應(yīng)變－時(shí)間曲線以及右側(cè)對(duì)應(yīng)的應(yīng)變速率－時(shí)間曲線的示意圖［２ａ２１］。對(duì)于純金屬以及??第二類固溶體合金而言，其婦變曲線的形狀如圖１－２?（ａ，?ｄ）所示。根據(jù)蠕變曲線的形狀??可分為三個(gè)較為典型的階段，即蠕變速率隨時(shí)間＊下降趨勢(shì)的初級(jí)蠕變階段（第一類固??溶體合金表現(xiàn)出“非正常過渡”行為）、蠕變速率保持不變的穩(wěn)態(tài)蠕變階段以及婦變速??率隨時(shí)間逐漸上升直至斷裂的加速蠕變階段。對(duì)乎—些組織結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的堇程合金，??如有第二相析出的Ｐ９２耐熱鋼，其蠕變曲線不會(huì)出現(xiàn)明顯的穩(wěn)態(tài)蠕變階段，如圖１－２?（ｂｓ??ｅ）所示，經(jīng)過蠕變第一階段后裒接進(jìn)入第三階段加速蠕變，在這種情況下，工程上一??般用暴小蠕變速率來代普穩(wěn)態(tài)蠕變速率。此外在某些特殊的條件下，例如低溫－高應(yīng)力??或者髙溫－低應(yīng)力的條件下

圖１－５?Ｐ９２耐熱鋼回火馬氏體微觀結(jié)構(gòu)示意圖??Ｐ９２耐熱鋼中的Ｍ２３Ｃ６型碳化物為面心立方結(jié)構(gòu)，Ｍ主要為Ｆｅ、Ｃｒ元素。Ｍ２３Ｃ６??型碳化物是Ｐ９２耐熱鋼的生要析出相，它主要沿原奧氏體晶界和馬氏體板條亞晶界析??出。在高Ｍ服役進(jìn)程中，Ｍ２３Ｃ６型碳化物會(huì)發(fā)生聚集和粗化，或會(huì)隨其他沉淀相的析出??而被消耗［４２］。在長期蠕變后，Ｍ２３Ｃ６型碳化物的粗化和連接易引起應(yīng)力集中，造成碳化??物或基體分離產(chǎn)生微裂紋，從而加速蠕變斷裂［４３］。ＭＸ型碳氮化物主要分布于板條內(nèi)部??和馬氏體板條亞晶界等位置，其主要形態(tài)有：三種：①立方形或球形的Ｎｂ（Ｃ，Ｎ）；?＠片形??或的柱形ＭＸ（ＶＮ）；③特殊形狀的ＶＮ。ＭＸ相尺寸細(xì)小，且在長期服役過程中，粗化??速率較慢，因而獲得較多的ＭＸ型碳氮化物是提高材料蠕變性能的重要方法［４４］。??Ｐ９２耐熱鋼中的Ｌａｖｅｓ相的結(jié)構(gòu)為（Ｆｅ，Ｃｒ）２（Ｗ，Ｍｏ），其主要分布在原奧氏體晶界與??亞晶界上。在高溫蠕變或時(shí)效過程中通常在Ｍ２３Ｃ６碳化物附近析出，這金要是因?yàn)椋自??子．在Ｍ２３Ｃ６碳化物周頂議集有利于Ｌａｖ．ｅｓ相在此處形成［４５４６］。＿?Ｌａｖｅｓ相形成初期，由??于尺寸較小，有析出強(qiáng)化作用，但Ｌａｖｅｓ相的形成會(huì)消耗：基體中的Ｍｏ和Ｗ，降低了??Ｍｏ和Ｗ的固溶強(qiáng)化作用，但隨著Ｌａｖｅｓ相的長大還會(huì)誘發(fā)蟮變孔洞形核。蠕變樣品中??Ｌａｖｅｓ相的析出密度大于時(shí)效樣品，但析出體積分?jǐn)?shù)相近不同子厘２３（：６碳化物、ＭＸ??相以及Ｌａｖｅｓ相短時(shí)析出的特性，Ｚ相要經(jīng)過較長時(shí)間才會(huì)析出。Ｚ相主要由Ｃｒ、Ｖ、??


本文編號(hào)：3094018