【摘要】：面對能源危機和環(huán)境問題,需要進一步提高燃煤電站的效率以實現(xiàn)節(jié)能減排。因此,具有更高效率的700℃先進超超臨界火電機組(A-USC)成為研究熱點。In625是一種Ni-Cr-Mo高溫合金,具有優(yōu)異的高溫蠕變強度、抗氧化腐蝕能力和焊接性,而作為700℃先進超超燃煤電站汽輪機汽缸和閥殼大型鑄件的候選材料。目前國內大型高溫合金鑄造技術基本處于空白,而微量元素Si、Mn元素對高溫合金凝固組織和服役性能具有重要影響。本文小爐試制了九種不同Si、Mn含量的合金,對合金凝固、固溶及長期時效組織進行分析,并結合其室溫和700℃拉伸性能,為合金中Si、Mn含量的優(yōu)化提供實驗基礎和理論依據,同時,進一步揭示Si、Mn在鑄造合金中的作用機制。論文研究結果表明:未添加Si和Mn元素合金,凝固組織只析出MC碳化物。Si為強Laves相形成元素,促進合金凝固組織析出γ/Laves共晶組織。伴隨Si含量的增加,Laves相、MC碳化物和γ熔化溫度明顯降低,γ/Laves共晶組織形貌由篩網狀向花瓣狀、塊狀Laves相演變,Laves相含量也顯著增加,而MC碳化物含量不斷降低。Mn元素對合金凝固組織無明顯影響,但其促進枝晶偏析加重,使得Si、Mn復合添加合金相比單獨添加等量Si含量合金其Laves相形貌和含量均有一定變化。Si、Mn元素均促進合金二次枝晶間距增大。合金經1200℃/1 h/WQ固溶處理后,添加Si合金其γ/Laves共晶組織轉變?yōu)閴K狀Laves相。Si、Mn元素的添加對合金的700℃屈服強度和塑性影響不大,但明顯惡化合金的室溫屈服、抗拉強度及700℃抗拉強度,特別是Si和Mn含量為1.5wt.%或復合添加時,拉伸強度顯著降低。合金在700℃長期時效至5000h,各合金其γ″相明顯粗化,MC碳化物少量退化為M_(23)C_6碳化物,而添加Si合金其Laves相也少量退化為M_(23)C_6碳化物。未添加Si元素合金,時效后晶界均為連續(xù)M_(23)C_6碳化物膜,而Si元素促進M6C碳化物析出,使得添加Si合金晶界主要以M6C碳化物膜為主。此外,Si元素促進合金時效后晶內析出η-M6C碳化物,并伴隨Si含量的升高,η-M6C碳化物含量增多。而Mn元素對合金時效組織無明顯變化。各合金700℃時效至5000h后樣品進行700℃高溫拉伸試驗:當Si或Mn含量為1.5 wt.%時,合金的拉伸強度及塑性均急劇惡化。綜上所述,對于鑄造In625合金,Si元素對合金的組織演變影響較大,而Mn元素對合金組織無明顯影響。綜合從合金的組織及拉伸性能考慮,Si或Mn含量均必須控制在1.0wt.%以下。
[Abstract]:In the face of energy crisis and environmental problems, it is necessary to further improve the efficiency of coal-fired power plants in order to achieve energy saving and emission reduction. Therefore, the 700 鈩，

本文編號：2136194