P92钢在内压和拉伸组合加载下的蠕变行为

采用内压和拉伸组合加载方法,在650℃下对P92钢管状试样进行了不同多轴度的蠕变试验并利用改进的Kachanov-Robatnov蠕变模型对其蠕变行为进行有限元模拟,观察了断口形貌和显微组织,分析了多轴度对P92钢应力分布和损伤发展的影响。结果表明:在内压和拉伸组合加载下,当外壁等效应力相同时,多轴度越大,P92钢的蠕变寿命越短;多轴度对P92钢蠕变孔洞的生长具有促进作用;改进的Kachanov-Robatnov蠕变模型可以准确地描述P92钢的蠕变行为;在蠕变过程中,多轴度影响应力的分布,进而影响损伤的分布,多轴度大的位置其损伤程度也大。     

高温时效对P92耐热钢持久性能的影响

将P92耐热钢在650℃分别时效600,1 200h后,再在170MPa,650℃下进行单轴拉伸蠕变试验,观察了时效和蠕变断裂后试验钢的显微组织,分析了其持久性能。结果表明:时效后试验钢中的板条马氏体发生粗化,组织中析出了Laves相,且时效时间越长,Laves相的数量越多、直径越大;蠕变断裂后,近断口组织中的板条马氏体均变为等轴状;时效后试验钢的蠕变断裂寿命缩短但蠕变断裂应变提高,持久性能下降;时效前后试验钢在蠕变过程中均发生了韧性断裂,时效后蠕变断口上的韧窝较小且较浅。     

含不同循环变形历史P92钢的高温拉伸性能

在650℃下对P92钢进行不同周次循环加载试验,再在650℃下进行拉伸试验,研究了循环变形对其显微组织和高温拉伸性能的影响。结果表明:未循环变形P92钢的显微组织由细小板条马氏体组成,马氏体内存在亚晶粒和位错,晶界析出M23C6碳化物,循环变形后钢中板条马氏体发生明显回复,亚晶粒长大、位错向胞状结构转变;与未循环变形相比,循环变形后P92钢的高温拉伸性能明显降低,且抗拉强度和屈服强度随循环周次的增加而降低;循环变形对P92钢的拉伸断裂机制没有产生明显影响,拉伸断口均存在明显韧窝,拉伸断裂机制均为韧性断裂。     

国产P92钢的蠕变裂纹扩展行为研究

对国产P92钢开展了600℃蠕变试验，得到了蠕变变形曲线、蠕变指数和蠕变延性等，再在600℃进行蠕变裂纹扩展行为试验研究，得到了蠕变裂纹萌生时间和蠕变裂纹扩展速率与蠕变断裂力学参量C^*的关系，将国产P92钢的性能与BS 7910数据进行比较，评估NSW模型的预测效果，计算得到材料的蠕变断裂韧性。结果表明，蠕变裂纹萌生时间和蠕变裂纹扩展速率与蠕变断裂力学参量C^*之间有较好的双对数线性相关性。国产P92钢的蠕变裂纹扩展性能优于BS 7910中9%Cr钢的平均性能，NSW模型的平面应力预测结果与试验数据接近，材料的蠕变断裂韧性随着服役时间的增大逐渐降低。该研究结果可以用于评估长期服役高温结构的安全性。     

P92钢焊接接头性能及其焊接材料研究进展

P92钢是近年来国内外迅速发展的新型铁素体耐热钢.综述了P92钢焊接接头性能及其焊接材料的研究进展.对蠕变性能的研究工作主要集中在蠕变断裂的产生机理、蠕变强度的提高措施、蠕变断裂的评估方式,疲劳性能的研究集中在硬度、温度对疲劳裂纹的影响.简单总结了韧性的改善途径.指出开发P92钢焊接材料的重点是同时保证焊接接头的蠕变性能和韧性.最后展望了P92钢焊接的研究方向和前景.     

超超临界锅炉P92钢焊接工艺及组织性能研究

通过试验和施工实践总结了P92钢焊接工艺的技术要点及焊接工艺,并对焊接接头的组织和性能进行了研究.P92钢具有良好的抗高温氧化和抗蠕变性能.合理的焊接工艺,可以保证焊接接头的性能与母材相同.600℃高温抗拉强度达到347 MPa,电子探针线扫描显示,化学成分均匀.     

新型BGNDMA低合金钢的耐腐蚀性能

研究了新型BGNDMA低合金钢的显微组织、拉伸性能和耐腐蚀性能,并与09CrCuSb钢和2205双相不锈钢的性能进行了对比.结果表明:BGNDMA钢的显微组织为铁素体+珠光体,拉伸性能优于09CrCuSb钢的;在70℃、质量分数50％H2SO4溶液中浸泡24 h时绝大多数试样的腐蚀速率不高于80 g·m-2·h-1,统...     

高温载荷作用下20G钢的性能及显微组织演变

对水冷壁管用20G钢在室温至850℃进行了拉伸试验,还在550~850℃同步进行了蠕变(应力为62MPa)及时效(不施加应力)试验,研究了温度对拉伸性能,以及蠕变和时效后的组织和性能演变的影响。结果表明:蠕变及时效后试验钢的显微组织均由铁素体和珠光体组成,应力的施加促进了珠光体的球化;随温度的升高,试验钢的抗拉强度先略有减小后增大随后再快速下降,屈服强度呈近似线性下降趋势,伸长率先降低后增大再波动性下降;随温度的升高,试验钢的蠕变断裂时间先急剧降低后趋于稳定,在550℃下蠕变断裂受晶界蠕变孔洞形核控制,在650℃下则由塑性损伤控制。     

T92钢在649℃不同应力蠕变过程中Laves相的析出行为及对强度的影响

为了研究T92钢在使用过程中显微组织的变化和Laves相的析出行为及对其强度的影响,进行了649℃、不同应力水平的蠕变试验;采用OM、SEM、TEM等观察了其显微组织和析出相的变化,并测试了硬度的变化。结果表明:热处理后T92钢的基体为具有高密度位错的马氏体组织,钢中大量的析出相为M23C6和MX;蠕变后钢中析出Laves相,其析出方式为一是依附于M23C6析出,二是在晶界单独析出,两种方式析出的Laves相的熟化速率都比M23C6的快;蠕变后钢的硬度(强度)随时间延长逐渐下降,主要原因是钢中析出了laves相造成的。     

焊后热处理对P92钢焊接接头显微组织和力学性能的影响研究

P92钢是在P91钢的基础上微调元素成分得到的美标马氏体耐热钢。该种金属材料在各类高压蒸汽管道中有广泛应用。相较P91钢,P92钢增加了钨元素和硼元素,同时在元素成分比例方面提升了钨元素和钼元素含量。通过元素比例的调整P92钢在耐高温以及耐腐蚀性上优于P91钢。在加工过程中,由于进行了元素比例调整,因此其高温蠕变断裂强度获得提升。以超超临界压发电机组主蒸汽管道为例,使用P92钢能够在保障强度、耐高温性、耐腐蚀性的基础上降低管道整体重量,在不改变基础结构设计的前提下有效提升整体应用效果。合金材料显微组织情况及其力学性能直接影响该材料在实践应用中的整体效果。P92钢在加工处理过程中,需要应用到焊后热处理技术,对该材料进行研究时应重点分析,经焊后热处理后P92钢在焊缝部位的纤维组织以及力学性能情况。     

超超临界锅炉管用T92／P92钢研究进展

四2／P92钢凭借优异的综合性能,现已成为超超临界机组锅炉主蒸汽管道的主要用钢。综述了近期国内外学者对T92／P92钢的研究概况,重点总结了材料的原始组织状态、蠕变或时效过程中的相变过程、材料强化机理、蠕变寿命预测及长时蠕变强度过早降低的原因,并对今后该领域的一些研究工作进行了展望。     

22MnB5钢三种热冲压成形件的冷弯性能

从汽车用22MnB5钢三种热冲压成形件(国产A柱、进口B柱和用进口钢板生产的防撞杆)上制取不同宽度的冷弯试样(试样的最小宽度至少为板厚的20倍)和非标拉伸试样,按照德国标准VDA 238-100进行弯曲试验,比较了三种热成形件的冷弯性能;此外还进行了拉伸试验,并观察了拉伸断口和弯曲断口的形貌。结果表明:三种热成形件的组织均为板条马氏体,它们的拉伸性能相当,拉伸断口均分为三个区,即纤维区、放射区和剪切唇,放射区为少见的条带状;三种热成形件的弯曲角度相近,均小于60°,冷弯性能相当,这与它们的显微组织相同有关;弯曲断口形貌呈不同形态的韧窝。     

进口与国产PS版用铝板组织与性能的对比

应用阳极覆膜、稀酸浸蚀、组织观察和拉伸试验等方法,对PS版用国产热轧带坯、普通铸轧带坯和电磁铸轧带坯制备的铝板与日本进口优质铝板的显微组织与性能进行了比较,分析了生产工艺对铝板组织与性能的影响。结果表明:国产热轧和铸轧铝板的显微组织相似,经中间退火铝板的较未经退火的细小均匀;电磁铸轧及较高的硅、铁含量均可细化组织;国产铝板的组织均匀性较进口铝板的有一定差距;热轧铝板中的FeAl2颗粒细小、分布弥散,较普通铸轧铝板中的易腐蚀;电磁铸轧铝板中FeAl2颗粒的密度和尺寸较普通铸轧铝板的小,分布也更加均匀;铝板的抗拉强度和伸长率受中间退火后冷轧变形量的影响。     

蠕变-疲劳交互作用下P92钢的循环变形行为

在625℃下对P92钢进行了蠕变-疲劳试验,分析了应变幅(0.4%～1.4%)和保载时间(30～300 s)对P92钢循环变形行为的影响,探讨了蠕变-疲劳交互作用下的微观机制,并与低周疲劳试验进行了对比。结果表明：蠕变-疲劳交互作用引起P92钢从非Masing特性向Masing特性转变,且保载时间内的应力松弛导致蠕变-疲劳载荷下的循环软化加速;疲劳过程中P92钢微观结构发生非均匀变化,位错密度降低,最终形成长条状亚晶结构,而蠕变-疲劳过程中P92钢的微观结构变化和位错密度降低程度更加均匀、显著,最终形成等轴状亚晶或位错胞结构,并伴有沉淀物粗化现象。     

P92钢的蠕变-疲劳损伤行为及蠕变-疲劳损伤本构模型的建立

对P92钢在600℃下进行应力和应变控制的蠕变-疲劳试验,分析了载荷水平、保载时间对蠕变-疲劳损伤的影响;结合应力控制下的蠕变-疲劳试验数据,在黏塑性统一本构理论框架下引入修正的Chaboche非线性随动硬化率及蠕变应变并考虑损伤演化规律,构建了基于Chaboche理论的耦合蠕变-疲劳损伤本构模型,模拟了P92钢的蠕变-疲劳循环曲线.结果表明:P92钢在600℃下表现为循环软化特性;在应力控制下,P92钢高位保载的损伤与平均应力呈正相关,而低位保载的损伤与平均应力呈负相关;在应变控制下,P92钢产生应力松弛行为,保载时间越长,应力松驰越明显;建立的蠕变-疲劳损伤本构模型可以较好地模拟P92钢的循环特性,对于蠕变-疲劳过程中应力模拟的最大相对误差为7.30％.     

（F＋M）双相15钢的组织与性能

研究了15钢在不同热处理条件下的显微组织和拉伸性能。结果表明，发展岛状（F M）双相组织和纤维（F M）双相组织是提高15钢强塑性的有效途径。探讨了亚温淬火与亚温形变淬火的最佳工艺，并讨论了双相钢的加工硬化行为。     

热冲压成形后22MnB5钢的组织与拉伸性能以及拉伸时的微观形貌演变

对比研究了22MnB5钢经890℃热冲压成形前后的显微组织与拉伸性能,采用原位拉伸试验观察了热冲压成形后试验钢在单向拉伸过程中微观形貌的演变.结果表明:热冲压成形前试验钢的显微组织为铁素体和珠光体,热冲压成形后组织转变为马氏体,试验钢的强度和强塑积提高,塑性下降;在拉伸过程中,试验钢先发生颈缩,随后原奥氏体晶界破坏,微...     

高温长时运行后T91/G102异种钢焊接接头的性能及剩余寿命

对高温运行78 000h后的T91/G102异种钢焊接接头向火侧进行了常温拉伸、冲击、硬度和高温持久试验,并对其进行了寿命估算。结果表明:长时运行后,接头两侧母材常温抗拉强度仍满足要求,但焊接接头的常温抗拉强度已低于标准值;两侧母材的冲击韧性仍较高,但G102钢侧及T91钢侧熔合线处的冲击功最低;T91钢母材的显微硬度同运行前的基本相当,而T91钢侧热影响区、焊缝、G102钢侧热影响区以及G102钢侧母材的显微硬度均明显降低;G102钢热影响区的高温蠕变性能最差;焊接接头向火侧的剩余寿命为27 601h,但焊缝、热影响区性能的劣化将大大降低其安全运行可靠性;G102钢侧热影响区析出的碳化物与两侧母材析出的明显不同。     

活性氧元素对高强钢机器人自动PMIG焊接头性能的影响

针对一种高强钢,采用307Mo焊丝在Ar+N二元混合气体保护下进行机器人自动化PMIG焊接实验,主要研究活性氧元素的对焊接接头组织与性能的影响。并对焊接接头的组织、相组成、显微硬度及拉伸性能进行了分析。结果显示:氧元素的加入使得焊接接头固溶氮含量提升,焊缝组织均匀,晶粒细化,δ铁素体数量减少。XRD物相分析发现焊缝金属主要由奥氏体组织组成,此外还形成氮的化合物。力学性能显示氧元素的加入提高了焊缝金属的硬度以及拉伸性能,但是如何避免焊缝产生气孔等缺陷有待于进一步的研究与分析。     

2.25Cr-1Mo-0.25V钢制加氢反应器用埋弧焊焊材试验研究

通过对2.25Cr-1Mo-0.25V钢用国产与进口埋弧自动焊焊材,用模拟件进行焊接试验,从焊接工艺性、化学成分、硬度、力学性能以及回火脆化等各项性能进行对比分析,结果表明,在相同的焊接参数和热处理条件下,国产焊材焊接工艺性良好,各项力学性能与进口同类焊材相当,能够满足2.25Cr-1Mo-0.25V钢焊接技术要求.