本文關(guān)鍵詞：9%Cr熱強(qiáng)鋼焊接金屬時(shí)效微觀組織與力學(xué)性能研究

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【摘要】：環(huán)境污染的日益嚴(yán)重、化石燃料的日漸緊缺,使得提高燃煤電站效率和減少?gòu)U氣排放成為全社會(huì)亟待解決的問題。提高機(jī)組參數(shù)(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(shí)受高溫材料技術(shù)發(fā)展的嚴(yán)重限制。9%Cr熱強(qiáng)鋼作為超(超)臨界機(jī)組的關(guān)鍵材料,廣泛用于制作主蒸汽管道等鍋爐構(gòu)件。本文著眼于566℃級(jí)超臨界機(jī)組和600℃級(jí)超超臨界機(jī)組鍋爐用9%Cr鐵素體熱強(qiáng)鋼,研究了長(zhǎng)期時(shí)效對(duì)P91焊接接頭(625℃時(shí)效)和P92焊接金屬(650℃時(shí)效)微觀組織和力學(xué)性能的影響,并對(duì)兩者的微觀組織穩(wěn)定性和力學(xué)性能進(jìn)行了對(duì)比。借助SEM-BSE、EBSD、TEM及XRD等先進(jìn)分析手段,討論了析出相、晶界、亞晶及位錯(cuò)微觀結(jié)構(gòu)的變化,建立了微觀組織與力學(xué)性能之間的相互關(guān)系。研究結(jié)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(guān)系。亞晶形成時(shí),位向差往往低于2°,時(shí)效時(shí)不斷合并、長(zhǎng)大,形成2-15°的小角度晶界,因此時(shí)效后小角度晶界增加是亞晶合并、長(zhǎng)大的結(jié)果。本文通過對(duì)兩種9%Cr鐵素體熱強(qiáng)鋼微觀組織和力學(xué)性能的系統(tǒng)研究及對(duì)比,闡明了兩種材料在時(shí)效不同階段,造成硬度和強(qiáng)度降低的原因和機(jī)理,為我國(guó)超超臨界鍋爐用熱強(qiáng)鋼焊接工藝和焊接材料的選擇提供了參考,對(duì)超超臨界機(jī)組鐵素體耐熱鋼的進(jìn)一步發(fā)展具有一定的理論意義和工程價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：9%Cr熱強(qiáng)鋼 長(zhǎng)期時(shí)效 析出相 晶界 取向關(guān)系 位錯(cuò)密度
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：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(qiáng)鋼的研究現(xiàn)狀和發(fā)展10-14
• 1.2.1 超(超)臨界用熱強(qiáng)鋼的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 超(超)臨界熱強(qiáng)鋼的發(fā)展方向11-12
• 1.2.3 鐵素體熱強(qiáng)鋼焊接材料的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.4 鐵素體熱強(qiáng)鋼焊接材料的要求13-14
• 1.3 9%Cr熱強(qiáng)鋼發(fā)展歷程和研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.1 9%Cr熱強(qiáng)鋼的合金設(shè)計(jì)原理14-15
• 1.3.2 P91/P92熱強(qiáng)鋼的由來15
• 1.3.3 P91/P92熱強(qiáng)鋼研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 P91/P92熱強(qiáng)鋼強(qiáng)化機(jī)理和焊接接頭組織特征16-17
• 1.4.1 強(qiáng)化機(jī)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(nèi)容17-19
• 第2章 試驗(yàn)材料及方法19-26
• 2.1 試驗(yàn)材料19-20
• 2.2 焊接工藝20-22
• 2.2.1 P91對(duì)接焊接工藝20
• 2.2.2 P91堆焊焊接工藝20-22
• 2.3 P91、P92長(zhǎng)期時(shí)效試驗(yàn)研究22-24
• 2.3.1 長(zhǎng)期時(shí)效工藝22-23
• 2.3.2 力學(xué)性能試驗(yàn)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(shí)效組織和力學(xué)性能研究26-52
• 3.1 長(zhǎng)期時(shí)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(cuò)密度分析44-46
• 3.2 長(zhǎng)期時(shí)效力學(xué)性能研究46-50
• 3.2.1 焊接接頭的硬度分布46-48
• 3.2.2 時(shí)效對(duì)焊接接頭室溫拉伸性能的影響48-50
• 3.3 本章小結(jié)50-52
• 第4章 P92焊縫 650℃時(shí)效組織和力學(xué)性能研究52-65
• 4.1 長(zhǎng)期時(shí)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(cuò)密度分析61-62
• 4.2 長(zhǎng)期時(shí)效力學(xué)性能研究62-64
• 4.2.1 時(shí)效對(duì)硬度的影響62
• 4.2.2 時(shí)效對(duì)室溫拉伸性能的影響62-64
• 4.3 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-66
• 參考文獻(xiàn)66-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果71-72
• 致謝72

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1 劉亞梅;9%Cr熱強(qiáng)鋼焊接金屬時(shí)效微觀組織與力學(xué)性能研究[D];燕山大學(xué);2015年

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