發(fā)布時間：2021-12-17 20:28

　　隨著能源的日益緊缺和環(huán)保意識的提高,盡可能提高超超臨界火力發(fā)電機組的熱效率迫在眉睫,而能夠在更高溫度下穩(wěn)定運行的耐熱鋼材料是解決問題的關鍵。9%Cr系的耐熱鋼在高溫下的抗氧化能力較弱,不能很好的平衡蠕變性能和抗氧化性能。因此,我們設計了一種新型的9%Cr馬氏體耐熱鋼,對其抗氧化性能和抗蠕變性能進行了研究。結論如下:（1）實驗鋼經(jīng)正火-回火熱處理后,獲得的組織為由少量δ-鐵素體和回火馬氏體組成的雙相鋼;M23C6和MX相在熱處理過程中析出;使用三種壽命評估方法預測實驗鋼在650℃/105 h條件下的持久強度小于理論設計的100MPa,但是高于現(xiàn)行的P92鋼。（2）實驗鋼在650℃、675℃、725℃、750℃條件下的蠕變斷裂形式均為韌性斷裂;在蠕變過程中,其馬氏體結構發(fā)生退化,板條特征逐漸消失;Laves相在蠕變過程中析出,M23C6和MX相在蠕變過程中聚合長大使得持久強度下降。（3）在經(jīng)過一定時間氧化之后實驗鋼表面形成了保護性的氧化層,實驗鋼在650℃空氣中氧化8679h后氧化層分為兩層,外層主要為Fe2O3和FeCr2O4,內(nèi)層主要為CrMn1.5O4;實驗鋼在650℃含20%H2O... 

【文章來源】：武漢科技大學湖北省

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

固溶體含量與材料強度的關系

Z相是由于在長期蠕變過程中,Cr不斷析出進入MX相中,導致面心立方(FCC)結構的MX相逐漸轉化為面心四方(FCT)結構,圖1.3就是典型的Z相四方晶體結構,隨著進一步深入研究發(fā)現(xiàn)還存在著立方和四方結構共存的混合晶體結構的Z相。根據(jù)Leonardo Cipolla等人的研究,MX相主要通過兩種方式向Z相轉變[14]。對于富V的MX相,Cr從基體中擴散進入時,由于Cr的原子尺寸與V相近,所以很容易進入富V的MX相中而不會改變原有的立方結構,于是形成了盤狀的Z相,如圖1.4 a)所示;對于富Nb的MX相中,中部是Nb的富集區(qū),邊緣是V的富集區(qū),Cr只能在V的區(qū)域內(nèi)擴散,隨后中心的Nb向邊緣擴散進入,最終形成兩個平行的棒狀Z相,如圖1.4 b)所示。

根據(jù)Leonardo Cipolla等人的研究,MX相主要通過兩種方式向Z相轉變[14]。對于富V的MX相,Cr從基體中擴散進入時,由于Cr的原子尺寸與V相近,所以很容易進入富V的MX相中而不會改變原有的立方結構,于是形成了盤狀的Z相,如圖1.4 a)所示;對于富Nb的MX相中,中部是Nb的富集區(qū),邊緣是V的富集區(qū),Cr只能在V的區(qū)域內(nèi)擴散,隨后中心的Nb向邊緣擴散進入,最終形成兩個平行的棒狀Z相,如圖1.4 b)所示。圖1.4 MX相向Z相轉化過程示意圖

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3540881