重型燃气轮机用Ni-Cr-Co基高温合金组织稳定性研究

采用Thermal-Calc(TCW2)软件结合Ni基数据库(2003P)对Haynes 282合金的平衡凝固组织进行计算,并提供了Haynes 282合金等温时效组织转变曲线(TTT曲线),采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电子衍射和综合相分析方法研究了Haynes 282合金经过高温长期时效处理和在持久试验断裂后的微观组织。结果表明：Haynes 282合金在800℃下经过长期时效处理后会析出TCP相;Haynes 282合金中析出的针状相均为富含Mo元素的μ相;温度为700～800℃时,Haynes 282合金中μ相析出的尺寸和含量均会随时效时间的延长和温度的升高而增大,表明Haynes 282合金在高温长时应力作用下的组织不稳定性。     

700℃先进超超临界汽轮机转子锻件用铁镍基合金的高温组织稳定性研究

对MN1合金和MN2合金进行了700℃和750℃时效处理和高温持久实验。结果表明:MN1合金在700℃下经时效处理后针状η相和γ″相均长大,Laves相析出,其组织稳定性差;当MNI合金的保温时间达到5 000 h或温度提高至750℃时,η相明显粗化,晶界和晶内均析出大量块状Laves相,导致其在700℃下高温持久性能较低;MN2合金在700℃下经时效处理后,细小的γ′相弥散析出于基体,晶界为短棒状η相,此组织在750℃下稳定性良好;MN2合金在700℃、10~5 h条件下的外推持久强度可达127 MPa,可作为700℃超超临界汽轮机转子的备选材料。     

先进超超临界机组用候选材料Alloy 263的组织稳定性

对用于先进超超临界机组锅炉的候选高温合金Alloy 263在固溶处理、沉淀硬化处理和750℃时效3 000 h过程的组织演变行为进行了研究并分析了其组织的稳定性.结果表明：在固溶处理状态下的Alloy 263组织晶粒度为4~5级,较多的一次（Ti、Mo）C弥散分布于γ基体上,且γ′相形核于晶内;沉淀硬化处理主要在晶内共格析出颗粒状γ′相,在晶界析出大量的M23C6;在750℃长期时效条件下,γ′相发生Ostwald熟化,且与基体的错配度增加,M23C6和MC继续析出与长大;在时效1 000 h下基本处于稳定状态,当时效为3 000 h时,有针状η相生成;高温合金Alloy263在750℃下具有良好的组织稳定性.     

高温长期时效对Waspaloy合金组织与性能的影响

采用了扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉伸以及冲击等试验方法,对标准热处理状态下的Waspaloy合金在700℃和750℃长期时效处理后的组织与力学性能进行了研究。结果表明:Waspaloy合金在700℃和750℃下长期时效后,γ′相平均颗粒尺寸与时效时间关系满足Ostwald方程。与标准热处理态试样相比,Waspaloy合金在700℃下长期时效后,室温屈服强度逐渐升高,时效1 000h后保持稳定;750℃下时效5 000h后试样的屈服强度稍微有所下降。两种温度长期时效后试样的室温延伸率和冲击功均呈现下降趋势。研究成果可为700℃汽轮机高温叶片的设计与使用提供参考。     

超超临界电站用Inconel 740镍基合金的组织稳定性及其改型研究

利用微观组织分析和化学相分析的综合方法研究了超超临界电站锅炉过热器管材用镍基高温合金Inconel 740在服役温度范围长期时效下的组织稳定性,并基于热力学模拟计算对合金的成分进行调整和改型.结果表明：合金的组织不稳定性主要表现在高温时强化相γ′相急剧长大、晶内和晶界η相以及晶界G相的形成;通过调整Al、Ti含量和降低Si含量研制了改型合金,改型合金γ′相的稳定温度得到提高,在750℃和800℃长达5 000 h时效后晶界没有出现η相和G相,表现出良好的组织稳定性.     

IN625合金760℃时效析出相对冲击性能的影响

研究了IN 625合金在760℃时效过程中组织结构变化及其对室温冲击性能的影响,并利用光学、扫描和透射电镜对时效前后的合金组织结构和冲击断口进行了观察与分析.结果表明:该合金在时效过程中,析出相有M23C6、γ′和γ″;M23C6主要沿晶界分布,晶内分布较少,γ″相垂直于晶界方向析出,γ′颗粒分布于晶内;长时间时效对晶内M23C6和γ′相影响小,但导致晶界M23C6相聚集长大,γ″相沿长度方向长大且数量明显增多;时效后,冲击吸收能量明显降低,断裂模式由韧性断裂转变为脆性断裂.     

IN625合金76O℃时效析出相对冲击性能的影响

研究了IN 625合金在760℃时效过程中组织结构变化及其对室温冲击性能的影响,并利用光学、扫描和透射电镜对时效前后的合金组织结构和冲击断口进行了观察与分析.结果表明:该合金在时效过程中,析出相有M23C6、γ′和γ＂;M23C6主要沿晶界分布,晶内分布较少,γ″相垂直于晶界方向析出,γ′颗粒分布于晶内;长时间时效对晶内M23C6和γ′相影响小,但导致晶界M23C6相聚集长大,γ＂相沿长度方向长大且数量明显增多;时效后,冲击吸收能量明显降低,断裂模式由韧性断裂转变为脆性断裂.     

时效对IN 625合金组织结构及拉伸性能的影响

研究了IN 625合金在760℃时效过程中组织结构的变化及其对室温拉伸性能的影响.结果表明:时效后,晶内析出少量M23C6和γ'相,晶界析出大量M23C6和向晶内延伸的γ"相.在时效过程中,晶内析出相基本稳定;时效时间延长导致γ"相沿长度方向明显长大且数量显著增多,晶界M23C6碳化物聚集长大;基体γ和γ"之间的点阵错配度大,共格应力导致的强化作用明显,合金屈服强度提高幅度大于抗拉强度;在时效3 000 h后,γ"相尺寸、数量达到最大值,从而导致合金屈服强度和抗拉强度均达到最大值;晶界M23C6碳化物和γ"相弱化晶界,使晶界成为断裂的发源地,从而导致IN 625合金的拉伸塑性降低,合金的断裂模式由塑性断裂转变为脆性断裂.     

Influence of Laves Phase on Impact Toughness of P92 Steel

对650℃时效500 h、1 000 h、3 000 h和10 000 h的P92钢以及时效后经过760℃回火处理的试样进行了冲击吸收能量、冲击断口和微观组织的试验,并定量分析了Laves相对P92钢冲击性能的影响程度.结果表明：冲击吸收能量、冲击断口的晶状断面率与组织中的Laves相含量之间的变化趋势一致,存在对应关系;Laves相对P92钢热脆化的影响程度取决于时效时间,在短时时效下,Laves相的析出和长大占主导地位,随着时效时间的增加,其影响份额逐渐降低,组织中的其他变化变得逐渐重要,但Laves相的析出和长大仍是主要影响因素;760℃回火可使Laves相发生回溶,并改善了冲击韧性,短期时效试样的冲击韧性可完全恢复到正、回火状态,但冲击吸收能量的组成比例却发生了变化.     

GH750和 Haynes 282在 750℃水蒸气中的氧化行为研究

在750℃水蒸气中开展GH750和Haynes 282的氧化行为研究.利用增重法获得2种合金的氧化动力学规律,利用扫描电子显微镜和能谱仪分析氧化物的形貌和元素分布,利用X射线衍射仪对合金表面氧化物进行物相分析.结果表明:2种合金的氧化动力学行为基本符合抛物线规律,其中GH750的抗水蒸气氧化性能优于Haynes 282...