【摘要】：面對能源危機(jī)和環(huán)境問題,需要進(jìn)一步提高燃煤電站的效率以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。因此,具有更高效率的700℃先進(jìn)超超臨界火電機(jī)組(A-USC)成為研究熱點(diǎn)。In625是一種Ni-Cr-Mo高溫合金,具有優(yōu)異的高溫蠕變強(qiáng)度、抗氧化腐蝕能力和焊接性,而作為700℃先進(jìn)超超燃煤電站汽輪機(jī)汽缸和閥殼大型鑄件的候選材料。目前國內(nèi)大型高溫合金鑄造技術(shù)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(shí)效組織進(jìn)行分析,并結(jié)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(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和理論依據(jù),同時(shí),進(jìn)一步揭示Si、Mn在鑄造合金中的作用機(jī)制。論文研究結(jié)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(qiáng)Laves相形成元素,促進(jìn)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(wǎng)狀向花瓣?duì)睢K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(jìn)枝晶偏析加重,使得Si、Mn復(fù)合添加合金相比單獨(dú)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(jìn)合金二次枝晶間距增大。合金經(jīng)1200℃/1 h/WQ固溶處理后,添加Si合金其γ/Laves共晶組織轉(zhuǎn)變?yōu)閴K狀Laves相。Si、Mn元素的添加對合金的700℃屈服強(qiáng)度和塑性影響不大,但明顯惡化合金的室溫屈服、抗拉強(qiáng)度及700℃抗拉強(qiáng)度,特別是Si和Mn含量為1.5wt.%或復(fù)合添加時(shí),拉伸強(qiáng)度顯著降低。合金在700℃長期時(shí)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(shí)效后晶界均為連續(xù)M_(23)C_6碳化物膜,而Si元素促進(jìn)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(jìn)合金時(shí)效后晶內(nèi)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(shí)效組織無明顯變化。各合金700℃時(shí)效至5000h后樣品進(jìn)行700℃高溫拉伸試驗(yàn):當(dāng)Si或Mn含量為1.5 wt.%時(shí),合金的拉伸強(qiáng)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