钨含量对全片层结构TiAl合金蠕变性能的影响

在1000h、700℃条件下,研究了0 at.%(原子百分比)、1 at. %、1.4at. %W含量的全片层铸态TiAl合金的蠕变性能.研究发现:1at. %W含量的TiAl合金具有最好的蠕变性能,不含W的居中,而1.4at.%W含量的TiAl合金的蠕变性能最差.相比于含W量对蠕变性能的影响,片层晶团尺度对TiAl合金的蠕变性能有着更关键的作用:细化晶粒能明显降低合金的蠕变性能.研究还发现,当晶团尺寸相当时,含W合金的蠕变性能则优于不含W的合金.     

铜含量对高铬铁素体钢组织和蠕变性能的影响

对含不同质量分数(0,0.6%,3%)铜的高铬铁素体钢在650℃和140MPa条件下蠕变前后的组织和蠕变性能进行了研究。结果表明:随着铜含量从0提高3%,钢的蠕变断裂时间从1172h提高到1 620h,蠕变速率从2.2×10-9s-1降低到1.2×10-9s-1;铜的添加有效抑制了对蠕变性能不利的高温δ铁素体相的形成;添加3%铜的试验钢基体内弥散析出了大量尺寸为50～100nm的富铜相,有效抑制了位错的运动,从而提高了该钢的蠕变抗力。     

浅析淬火晶粒度对W9钢离子渗氮的影响

针对Ｗ９钢金属冷挤压模弯曲失效的现象，用不同晶粒度的Ｗ９钢试样及模拟模具进行不同温度，时间的离子渗氮工艺试验，探讨淬火晶粒度的大小对Ｗ９钢离子渗氮的影响。     

电磁搅拌对HK40钢离心铸管显微组织及蠕变性能的影响

电磁离心铸造HK40钢管的凝固组织由外层的倾斜柱状晶和内部等轴晶组成，随着励磁电流的增大，柱状晶偏斜角增加，等轴晶晶粒变细，晶界共晶碳化物数量增加，时效析出二次碳化物减少。在3A的励磁电流搅拌作用下，共晶碳化物引起的晶界强度和二次碳化物引起的晶内强度获得最佳配合，使HK40离心铸管蠕变抗力最大，增加或减少励磁电流都会使蠕变抗力降低。     

弯曲残余应力对转子蠕变性能的影响研究

针对某600 MW火力发电机组高中压合缸汽轮机转子的中部弯曲进行分析,认为高温蠕变和残余应力的耦合作用是导致转子发生塑性永久变形的主要原因。首先按照转子结构图利用有限元软件ANSYS建立精细化的三维实体模型,并进行温度场和应力场的有限元分析。在此基础上对高中压转子进行热-固耦合分析,通过对转子材料蠕变试验数据进行处理,得到Norton蠕变模型参数,并在ANSYS中对转子的高温蠕变和残余应力进行有限元仿真。研究表明,单纯的高温蠕变不足以引起转子在启动过程中发生弯曲,耦合残余应力的作用后该高中压转子会在很短时间内发生弯曲值超标,选取Norton三参数模型和残余应力生成方法比较有效。该研究对高中压合缸转子中部弯曲原因分析具有借鉴和指导作用。     

长期高温使用后2.25Cr-1Mo钢焊接接头热影响区的蠕变损伤

对火力发电厂中在571℃使用约26万h后的2.25Cr-1Mo钢管焊接接头不同区域的显微组织进行了观察,重点对热影响区的蠕变损伤程度进行了分析.结果表明:该钢弯管焊接接头腹侧的热影响区主要为细晶组织,接近设计寿命时细晶区内蠕变孔洞面积占比约为0.8%,这可作为同种材料管道焊接接头蠕变失效的判据;细晶区内部还存在大量的M...     

W9Mo3Cr4V钢在织针模具中的应用

Cr12MoV模具钢是目前普遍应用的织针模具材料。在冲裁过程中,由Cr12MoV钢制造的模具刃磨寿命低,影响织针的尺寸精度、尺寸一致性以及织针生产成本,相比Cr12MoV模具钢,W9Mo3Cr4V钢热处理后具有更高的硬度和耐磨性,同时具有高热硬性、高淬透性、足够的塑性和韧性。对Cr12MoV钢和W9Mo3Cr4V钢织针模具的磨损量和刃磨寿命进行研究结果表明,W9Mo3Cr4V钢模具比Cr12MoV钢模具的正常磨损阶段更长,模具的平均刃磨寿命可延长40%,具有明显的优越性。     

应力水平对In783合金蠕变性能和蠕变机制的影响

在620℃,对In783合金进行不同应力水平下的单轴拉伸蠕变试验,获得了该合金的Norton-Bailey本构参数;研究了应力水平对合金蠕变性能和蠕变机制的影响,并观察了合金在典型应力水平下的位错特征。结果表明:在不同应力水平下,合金的本构参数并不相同,高应力区的应力指数比低应力区的大;Norton-Bailey本构方程能较好地描述低应力区的蠕变曲线,但不能很好地描述高应力区的蠕变曲线;不同应力水平下本构参数不同的本质原因是蠕变机制不同,高应力区的蠕变机制以位错绕越第二相粒子为主,低应力区的蠕变机制以位错热激活攀移为主。     

残余奥氏体对2.25Cr-1Mo钢焊缝冲击性能的影响

比较2.25Cr-1Mo钢埋弧焊焊缝经过720℃保温2 h(工艺1)以及680℃保温12h(工艺2)的冲击性能,结果表明热处理工艺1具有更好的冲击韧度;进一步测试工艺1接头液氮处理后的冲击性能,发现冲击韧度降低,推测残余奥氏体质量分数是造成这不同热处理工艺冲击性能差异的因素.采用振动样品磁强计和电子背散射衍射技术分别研究两种热处理试样的磁极化强度和相分布,获得了两种热处理工艺处理后焊缝金属的残余奥氏体质量分数,磁法测量表明焊后经工艺1处理后存在约3％左右的残余奥氏体,而经工艺2处理后残余奥氏体为0.2％; EBSD分析结果:工艺1的残余奥氏体质量分数为3.49％,工艺2的质量分数为0.18％,证实了焊缝中残余奥氏体质量分数的变化对冲击性能具有一定的影响.     

采用修正θ投影法预测Cr25Ni35Nb炉管钢的蠕变性能

在不同温度和不同应力下对Cr25Ni35Nb炉管钢进行了蠕变试验;并采用修正后的θ投影法对该钢的蠕变曲线进行了拟合,得到了蠕变方程中参数iθ的数学表达式,建立了该钢在任意温度和应力条件下的蠕变曲线方程,并据此预测了950℃、18 MPa下该钢的蠕变曲线。结果表明:预测曲线和试验曲线吻合较好。     

表面粗糙度对悬臂梁小试样蠕变性能评价的影响研究

小试样试验方法在材料蠕变性能评估中具有节省材料、快捷等优点.但在小试样蠕变试验过程中,加载压头与试样接触产生的摩擦会对试验结果产生影响.悬臂梁小试样因载荷点位置偏置,压头与试样之间容易发生相对滑移,进而受到接触摩擦的影响,目前尚未有相关试验研究表面粗糙度对悬臂梁小试样蠕变性能评价的影响.通过选取不同表面粗糙度的悬臂梁小...     

Mo和W对9Cr耐热钢焊缝微观组织的影响

通过重热模拟和透射电镜实验研究了3种含有不同Mo和W量的9Cr耐热钢焊缝金属的微观组织结构.实验结果表明,Mo元素的加入能起到对基体固溶强化作用,不利于获得单一的马氏体组织,W稳定相的作用远不如Mo元素,采用W元素来替代Mo是可行的.     

铜含量对Super304H钢持久性能的影响

研究了铜含量对Super304H钢持久性能的影响，对铜在钢中的作用机理进行了探讨。结果表明，随铜含量的增加，钢的持久强度增加，在质量分数为4%时强度和塑性均达到最高。钢中的主要强化相为富铜相、M23C6、MC、M6C。在时效过程中，固溶于奥氏基体的铜以细小弥散球状富铜相的形式析出，形成富铜强化相。     

基于固支直杆弯曲小试样的P91/P92钢蠕变性能对比评价研究

长期服役于高温、高压工况的发电系统构件材料强度会逐步劣化,甚至蠕变断裂失效,将直接影响到热电厂的高效生产及设备安全.因此对比分析该系统构件常用材料P91/P92钢的高温力学性能,对该发电系统的材料选型设计及安全生产具有重要意义.基于固支直杆弯曲小试样梁弯曲本构模型,选择合适的试样尺寸,采用有限元方法对比分析了P91/P...     

630℃长时时效对G112钢组织和力学性能的影响

利用扫描电镜、冲击试验机和拉伸试验机等研究了630℃长时时效对G112钢组织和力学性能的影响;并用X射线衍射仪及扫描电镜的背散射电子系统分析了经不同时间时效后G112钢中的析出相及其含量。结果表明:630℃时效态试验钢中存在Laves相、M23C6相和M(C,N)相;随着时效时间的延长,各析出相含量不断增多,其中Laves相的析出速度和析出量都比M23C6相高,平均尺寸比M23C6相小,对强化的作用较大;630℃时效3 000h后G112钢的高温强度下降了约12.0%,室温冲击功下降了约52.2%;G112钢力学性能的变化是马氏体板条回复和析出相强化共同作用的结果。     

钒和铜对11Cr-2W低活化马氏体钢组织和高温力学性能的影响

研究了钒含量和0.22%铜对11Cr-2W低活化马氏体钢组织以及650℃下拉伸、蠕变性能的影响。结果表明:钒含量和0.22%的铜对钢的组织和M23C6相的尺寸没有明显影响,当钒的质量分数为0.105%时,基体中弥散分布的MX相最多且最为细小;当钒的质量分数从0.105%增加到0.203%时,试验钢的抗拉强度从325.2 MPa降低为289.4 MPa,蠕变寿命从370h缩至251h;添加0.22%的铜可以提高试验钢的蠕变寿命。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢在高温运行条件下的组织变化及其对性能的影响

对在炼油厂催化裂化高温烟机入口管线上使用的1Cr18Ni9Ti不锈钢的组织进行了试验分析，同时研究了其组织的变化对不锈钢力学性能和物理性能的影响。结果表明：不锈钢高温使用性能的变化是管线裂纹失效的主要原因，这对今后1Cr18Ni9Ti不锈钢的生产和使用将会起到一定的借鉴作用。     

应用串联电化学充氢方法研究氢及应力对2.25Cr-1Mo钢回火脆化的影响

开发了一种串联电化学充氢方法,可以一次性有效地对试样进行充氢,新充氢方法有效解决了以往电化学充氢方法中试样的氢含量不均匀问题;将放入加氢反应器中运行了10万h的2.25Cr-1Mo钢块脱脆后,再在468℃脆化200 h,制备了四种状态的脆化试样,即200 h回火脆化、应力作用下200 h回火脆化、200 h回火脆化后充...     

尺寸效应对固支直杆弯曲小试样蠕变性能评价的影响

小试样蠕变技术在设备材料蠕变性能评估中具有潜在优势。固支直杆弯曲小试样蠕变方法因受力简单且能获得断裂数据而备受关注。由于固支直杆小试样相较于传统单轴拉伸试样十分微小,目前缺乏对其试样尺寸的标准化研究,使其工程应用受到很大局限。基于固支直杆小试样梁弯曲本构模型,采用有限元方法,模拟分析了不同试样横截面宽厚比和固定端结构尺寸下固支直杆弯曲小试样蠕变性能情况,进而与单轴试验结果对比得到与传统蠕变试验关联性最好的试样尺寸。研究结果表明,当试样横截面的宽厚比b∶2h在0. 5～2. 0范围内时,蠕变稳态位移速率与理论值误差较小;当固定端过渡段倾斜角在15°～45°之间时,试样不仅可以很好地描述固支直杆弯曲蠕变的力学响应,还能明显降低固定端倒角对蠕变的影响。最后得到两种与传统蠕变试验关联性最好的试样尺寸,分别为横截面宽厚比b∶2h=2∶1、过渡段倾斜角为30°和横截面宽厚比b∶2h=1∶1、过渡段倾斜角45°。     

铌含量对HR3C钢在高温时效过程中显微组织演变的影响

在HR3C钢化学成分的基础上调整铌元素的质量分数分别为0.5%,0.8%和1.1%,熔炼得到3种成分钢锭,再进行热轧、1 200℃均匀化退火和固溶处理、750℃不同时间(0～2 000 h)时效处理,研究了铌含量对试验钢显微组织、晶粒尺寸和硬度的影响。结果表明：增加铌含量将提高固溶态试验钢中未溶MX相的含量,减小晶粒尺寸;在750℃时效过程中,增加铌含量会促进σ相在晶界和晶内的析出和粗化,提高硬度;在时效2 000 h时铌含量对晶界析出相的尺寸和分布影响不大,但对晶内析出相的尺寸和形态有所影响,铌质量分数1.1%试验钢中晶内析出相的数量相对较少且呈条状。