高蒸汽參數(shù)的超超臨界機(jī)組因擁有高效、潔凈、經(jīng)濟(jì)、安全等優(yōu)勢,已成為當(dāng)今世界火電機(jī)組的主要發(fā)展方向,其發(fā)展的關(guān)鍵在于新型耐熱材料的開發(fā)。鍋爐用鋼中,鐵素體型耐熱鋼具有優(yōu)良的綜合性能以及成本優(yōu)勢,被廣泛應(yīng)用于超超臨界燃煤火力發(fā)電機(jī)組上,其中T91鋼更是被作為開發(fā)高蒸汽參數(shù)鋼種的基準(zhǔn)。本文以T91鋼作為研究基準(zhǔn),開發(fā)設(shè)計(jì)出抗高溫氧化和耐腐蝕的新型馬氏體耐熱鋼。試驗(yàn)鋼的顯微組織為板條狀馬氏體組織,存在金屬間化合物（Al₃Fe、Al₆Fe、Laves）、碳化物（Al₃C）等第二相,與JMatPro材料性能模擬軟件計(jì)算的結(jié)果相互驗(yàn)證。常溫下的力學(xué)性能指標(biāo)分別為:鑄態(tài)硬度360HB;熱處理后硬度242HB;沖擊功42J;屈服強(qiáng)度813MPa;抗拉強(qiáng)度873MPa;延伸率17%;收縮率48%,強(qiáng)度和韌性配合恰當(dāng),具有良好的綜合力學(xué)性能,斷裂機(jī)制為準(zhǔn)解理斷裂。在大氣環(huán)境下進(jìn)行650℃/200h、700℃/200h高溫氧化試驗(yàn)。研究發(fā)現(xiàn):試驗(yàn)鋼的抗高溫氧化性能優(yōu)良,高溫氧化激活能為131KJ/mol,屬于1級抗氧化性級別。XRD物相分析表明... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

鐵素體型耐熱鋼發(fā)展歷程

降低了Mo元素含量，又增加了 1%的W元素含量，使得彌散強(qiáng)化和固溶強(qiáng)化效果加強(qiáng)同時(shí)，為避免最終獲得雙相混合組織，添加了 1%的Cu元素，成功研制出了 12Cr-0.5M2WCuVNb鋼，即T122 鋼（HCM12A）[47]。目前，通過在TB12 鋼基礎(chǔ)上復(fù)合加入Co、W等元素的NF12（12Cr-WCoVNb）鋼在HCM12A鋼基礎(chǔ)上加入W、Co元素的SAVE12（12Cr-WCoVNb）鋼仍然處于試驗(yàn)研階段，尚未正式投入實(shí)際應(yīng)用，近年來，日本在T/P92 鋼的基礎(chǔ)上研制出了MARBN鋼有望能夠把鐵素體型耐熱鋼的服役溫度進(jìn)一步提高，但也處于試驗(yàn)研究和探索階段。1.3.2 鍋爐用奧氏體耐熱鋼研究現(xiàn)狀?yuàn)W氏體型耐熱鋼由于鋼中 Cr 元素含量較高（＞18%），相比于鐵素體型耐熱鋼，抗腐蝕性能較好，同時(shí)，其合金元素含量較高，強(qiáng)化作用強(qiáng)，持久蠕變性能也遠(yuǎn)好于素體型耐熱鋼，但其成本高、熱導(dǎo)率低、膨脹系數(shù)高以及抗疲勞性能差等[34]制約了其泛應(yīng)用。奧氏體型耐熱鋼的發(fā)展歷程如圖 1.2 所示，奧氏體型耐熱鋼中應(yīng)用最為廣泛是 18Cr-8Ni、25Cr-20Ni 兩類鋼。

溫狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)件；而在 450℃～500℃回火后，由于 475℃會(huì)致硬度明顯升高，沖擊韌性達(dá)到最低；選擇在 500℃以上回火性升高的效果，并在 570℃時(shí)韌性達(dá)到最佳狀態(tài)。若采用 650，不僅可獲得穩(wěn)定的組織結(jié)構(gòu)，并擁有較高強(qiáng)度、硬度和高的免有害相析出。因此，本試驗(yàn)熱處理工藝中采用 770℃進(jìn)行高溫時(shí)間則需要考慮工件表面和心部溫度是否均勻一致，以保證得到充分消除，回火后的硬度是否滿足要求等，一般均為 1～火保溫時(shí)間的確定需要考慮的因素有：工件的有效厚度、回火時(shí)還需要考慮合金元素作用的影響，若合金元素使鋼的導(dǎo)熱性速度較慢，將阻礙碳的擴(kuò)散，延緩鋼的回火過程，所以也應(yīng)適考慮，本試驗(yàn)高溫回火保溫時(shí)間確定為 2h，保溫 2h 后隨爐冷空冷至室溫。述，本文新型鐵素體耐熱鋼所采取的熱處理工藝制度如圖 2.2

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]稀土元素鑭對亞共晶鋁鐵合金組織及性能的影響[D]. 文清浩.山東大學(xué) 2018
[2]超超臨界汽輪機(jī)耐熱鋼設(shè)計(jì)及析出物研究[D]. 趙義瀚.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[3]新型馬氏體耐熱鋼的設(shè)計(jì)與研究[D]. 郭興偉.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[4]超超臨界汽輪機(jī)葉片用鋼的抗高溫氧化性能[D]. 楊曙姣.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[5]ZG1Cr10MoWVNbN耐熱鋼的相變及析出碳化物的研究[D]. 唐恒.哈爾濱工程大學(xué) 2011



本文編號：3540169