本文關鍵詞：9%Cr熱強鋼焊接金屬時效微觀組織與力學性能研究

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【摘要】：環(huán)境污染的日益嚴重、化石燃料的日漸緊缺,使得提高燃煤電站效率和減少廢氣排放成為全社會亟待解決的問題。提高機組參數(蒸汽的溫度和壓力)是燃煤電站增效減排的重要途徑,但同時受高溫材料技術發(fā)展的嚴重限制。9%Cr熱強鋼作為超(超)臨界機組的關鍵材料,廣泛用于制作主蒸汽管道等鍋爐構件。本文著眼于566℃級超臨界機組和600℃級超超臨界機組鍋爐用9%Cr鐵素體熱強鋼,研究了長期時效對P91焊接接頭(625℃時效)和P92焊接金屬(650℃時效)微觀組織和力學性能的影響,并對兩者的微觀組織穩(wěn)定性和力學性能進行了對比。借助SEM-BSE、EBSD、TEM及XRD等先進分析手段,討論了析出相、晶界、亞晶及位錯微觀結構的變化,建立了微觀組織與力學性能之間的相互關系。研究結果表明P91母材中M23C6型碳化物與鐵素體基體之間、M23C6型碳化物附近析出的Laves相與M23C6型碳化物之間、P92焊接金屬中Laves相與鐵素體基體存在一定的取向關系。亞晶形成時,位向差往往低于2°,時效時不斷合并、長大,形成2-15°的小角度晶界,因此時效后小角度晶界增加是亞晶合并、長大的結果。本文通過對兩種9%Cr鐵素體熱強鋼微觀組織和力學性能的系統(tǒng)研究及對比,闡明了兩種材料在時效不同階段,造成硬度和強度降低的原因和機理,為我國超超臨界鍋爐用熱強鋼焊接工藝和焊接材料的選擇提供了參考,對超超臨界機組鐵素體耐熱鋼的進一步發(fā)展具有一定的理論意義和工程價值。
【關鍵詞】：9%Cr熱強鋼 長期時效 析出相 晶界 取向關系 位錯密度
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG142.1;TG161
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 選題背景9-10
• 1.2 超(超)臨界熱強鋼的研究現狀和發(fā)展10-14
• 1.2.1 超(超)臨界用熱強鋼的研究現狀10-11
• 1.2.2 超(超)臨界熱強鋼的發(fā)展方向11-12
• 1.2.3 鐵素體熱強鋼焊接材料的研究現狀12-13
• 1.2.4 鐵素體熱強鋼焊接材料的要求13-14
• 1.3 9%Cr熱強鋼發(fā)展歷程和研究現狀14-16
• 1.3.1 9%Cr熱強鋼的合金設計原理14-15
• 1.3.2 P91/P92熱強鋼的由來15
• 1.3.3 P91/P92熱強鋼研究現狀15-16
• 1.4 P91/P92熱強鋼強化機理和焊接接頭組織特征16-17
• 1.4.1 強化機理16-17
• 1.4.2 焊接接頭組織特征17
• 1.5 本論文的主要研究意義和內容17-19
• 第2章 試驗材料及方法19-26
• 2.1 試驗材料19-20
• 2.2 焊接工藝20-22
• 2.2.1 P91對接焊接工藝20
• 2.2.2 P91堆焊焊接工藝20-22
• 2.3 P91、P92長期時效試驗研究22-24
• 2.3.1 長期時效工藝22-23
• 2.3.2 力學性能試驗23-24
• 2.4 微觀組織分析24-26
• 2.4.1 金相組織觀察及掃描電鏡(SEM)分析24
• 2.4.2 透射電鏡(TEM)分析24
• 2.4.3 X射線衍射(XRD)分析24-25
• 2.4.4 電子背散射衍射(EBSD)分析25-26
• 第3章 P91焊接接頭 625℃時效組織和力學性能研究26-52
• 3.1 長期時效微觀組織研究26-46
• 3.1.1 焊接接頭組織分布特征26-29
• 3.1.2 第二相的析出行為29-34
• 3.1.3 馬氏體板條和亞晶變化34-39
• 3.1.4 晶體取向分布和位向差變化39-44
• 3.1.5 位錯密度分析44-46
• 3.2 長期時效力學性能研究46-50
• 3.2.1 焊接接頭的硬度分布46-48
• 3.2.2 時效對焊接接頭室溫拉伸性能的影響48-50
• 3.3 本章小結50-52
• 第4章 P92焊縫 650℃時效組織和力學性能研究52-65
• 4.1 長期時效微觀組織研究52-62
• 4.1.1 第二相的析出行為52-56
• 4.1.2 馬氏體板條和亞晶變化56-58
• 4.1.3 晶體取向分布和位向差變化58-61
• 4.1.4 位錯密度分析61-62
• 4.2 長期時效力學性能研究62-64
• 4.2.1 時效對硬度的影響62
• 4.2.2 時效對室溫拉伸性能的影響62-64
• 4.3 本章小結64-65
• 結論65-66
• 參考文獻66-71
• 攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果71-72
• 致謝72

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1 劉亞梅;9%Cr熱強鋼焊接金屬時效微觀組織與力學性能研究[D];燕山大學;2015年

本文編號：990289