服役230000h的X20马氏体耐热钢主蒸汽管道的组织和性能

以热电厂服役时间长达230000 h的主蒸汽管道X20马氏体耐热钢为研究对象,通过室温和服役高温的力学性能测试、组织以及亚结构和析出相的SEM、TEM观察、电解萃取相XRD物相分析等,研究了耐热钢长期服役的力学性能和显微结构变化。结果表明:服役钢除室温冲击性能下显著下降外,其他的力学性能退化并不显著。服役后材料的组织仍为典型的马氏体,但马氏体组织粗化明显,出现板条碎化,板条界移动,位错密度下降,碳化物粗化等现象。服役前后材料中碳化物形态和种类出现明显变化,耐热钢中主要碳化物M23C6长期服役后粗化显著,原始态中存在的亚稳态碳化物M2C及M6C和部分MX溶解,析出了Laves相和Z相。     

奥氏体耐热钢的疲劳性能

本文研究了三种奥氏体耐热铸钢HH、HF和HFRe的热疲劳裂纹扩展规律。分析了化学成分、强度和塑性对热疲劳性能的影响。     

高铬铁素体耐热钢的热疲劳与相变

试验研究了高铬铁素体耐热钢的热疲劳与γ、α相变的关系，发现有相变的热循环热疲劳裂纹发生在试样外缘，裂纹长度及变形量均较小，无相变的热循环疲劳裂纹发生在试样中心，裂纹长度及变形量均较大，无相变的Ｃｒ２６钢表面呈严重的龟裂现象，试验证明，相变并不加剧高铬铁素体耐热钢的热疲劳破坏，其机理是相变应力部分抵消热循环过程中产生的热应力。     

烧结机篦条用高硅Fe-Cr-Mn基耐热钢的热疲劳性能

为了解耐热钢的热疲劳性能,结合篦条的实际工况,设计材料成分并浇注和制备试样,对篦条材料进行900℃热疲劳试验,通过扫描电镜观察裂纹形貌和裂纹扩展情况,分析了材料成分和组织对热疲劳性能的影响。结果表明,经热循环处理30O次以下,w（C）=0．4％耐热钢的热疲劳性能最好。     

新型马氏体耐热钢蠕变-疲劳性能与寿命预测

针对P92和G115新型马氏体耐热钢进行了应力控制下蠕变-疲劳性能研究,分析了保载时间和峰值应力对应力控制下蠕变-疲劳性能的影响规律.?结果表明,应力控制下蠕变-疲劳过程中蠕变变形和损伤主导了蠕变-疲劳寿命.?蠕变-疲劳寿命随峰值应力和保载时间的增加而下降,同时相同峰值应力下,G115钢的蠕变-疲劳寿命约是P92钢的8...     

超期服役马氏体耐热钢主蒸汽管的损伤和评价

高温持久强度试验和微观结构分析显示,某热电厂F12主蒸汽管道经16.5万小时运行后,弯管材料的力学性能产生明显的退化,微观组织表现出马氏体分解、多边形化和碳化物粗化等蠕变损伤特征,这些现象为材料失效和设备寿命评价提供一有效途径.服役材料的持久强度试验结果和主蒸汽管线运行状态下的有限元分析表明,该主蒸汽管道弯管的再设计许用应力值已不能满足继续安全运行十万小时的基本条件.在没有形成空洞或表面裂纹等局部损伤前提下,至少可以安全运行五年时间.而为安全起见,建议在此寿命中期进行一次安全评估.     

表面喷丸改善耐热钢主轴疲劳性能的试验研究

对1Cr12Ni3Mo2VN耐热钢主轴试件引入表面喷丸处理工艺,借助无损残余应力测试手段分析喷丸强度与喷丸覆盖率对试件表层残余应力分布的影响,并研究不同工况下的疲劳性能改善效果。结果表明,二者主要作用是在保持高应力峰值的基础上增大或巩固残余应力影响深度与应力峰值所在层深,但也增加了应力敏感性,造成应力大幅松弛。试件的疲劳寿命在室温下主要由喷丸强度控制,而在高温下还将受喷丸覆盖率的显著影响。     

X70钢管道采用铜衬垫根焊的焊接接头疲劳性能

利用成组法,在应力比r=0.1的情况下分别对采用铜衬垫与陶瓷衬垫进行根焊的X70钢管道焊接接头进行了高频疲劳试验,并在一定的疲劳载荷及循环次数下,对比两种试样焊趾处疲劳裂纹的启裂情况. 结果表明,X70钢管道根焊采用铜衬垫焊接过程中,其背部的渗铜对构件疲劳强度基本没有影响,两种试样的S-N曲线基本一致,疲劳裂纹均起始于根焊背部焊趾处. 在相同的应力及循环条件下,焊趾处裂纹萌生情况无明显区别. 在此基础上,采用SEM方法进一步对疲劳断口进行了分析.     

钛合金BT20焊接接头腐蚀疲劳性能的实验研究

BT20钛合金焊接接头的轴向疲劳性能在应力集中系数K_t=1时的各种应力比的条件下,盐雾环境和SO₂酸性盐雾环境下的疲劳寿命都有所降低,其中 SO₂酸性盐雾环境对疲劳寿命影响最显著;在疲劳寿命N=10⁵处,应力比 R由0.5变为0.06时,潮湿空气使疲劳强度下降18%,盐雾腐蚀使疲劳强度下降16%,SO₂酸性盐雾使疲劳强度下降7%。     

15CrMoR耐热钢焊接性能研究

通过对大厚度低合金珠光体耐热钢15CrMoR母材性能及焊接性能进行分析、试验,制订了15CrMoR钢高温压力容器的焊接工艺方案。封头对接采用气保焊,选用H08CrMnS iMoA 1.2 mm焊丝,80%Ar+20%CO2混合气体。筒体对接焊采用气保焊打底,埋弧焊填充。埋弧焊选用H08CrMoA 4.0 mm焊丝,SJ101焊剂。焊后进行消应处理。     

ZG20CrMoV低合金耐热钢主蒸汽弯管研制

介绍了在普通铸造生产条件下一次性成功铸造出火电厂耐热高压蒸汽弯管的工艺措施，避免了因其材质独特、弯度大、管壁厚而易产生缩孔、缩松、裂纹等缺陷。     

S135钻杆钢预腐蚀后的弯曲疲劳性能

目的：考察有机盐钻井液对S135钻杆材料腐蚀及疲劳性能的影响。方法首先利用高温高压釜模拟有机盐钻井液井筒的工况环境,对疲劳试样进行预腐蚀,通过点蚀仪测定试样表面的腐蚀状况;然后利用旋转弯曲疲劳试验机在不同弯曲应力条件下对预腐蚀试样和未腐蚀试样的疲劳性能进行测试,算得不同存活率下的疲劳强度,并绘制不同存活率下的S-N曲线。用体视显微镜和扫描电镜观察预腐蚀试样和未腐蚀试样的疲劳断口形貌,进而得出S135钻杆材料表面腐蚀对其疲劳寿命的影响程度和影响机制。结果经过腐蚀的试样表面有较多腐蚀坑,腐蚀坑深度在0.4~0.7 mm之间。未腐蚀试样的疲劳强度为553 MPa,其疲劳断口只观察到单个疲劳裂纹源;腐蚀试样的疲劳强度为409 MPa,其疲劳断口观察到多个疲劳裂纹源。 S135钻杆材料腐蚀疲劳开裂敏感性指数为26%。结论经过高温高压有机盐钻井液环境腐蚀后,试样表面点蚀严重,腐蚀坑底部存在应力集中并导致裂纹源的形成,多个裂纹源的同时生长加快了裂纹的扩展,最终降低S135钻杆钢的疲劳强度。     

ZG4Cr25Ni35WNb离心铸造耐热合金钢应力热疲劳性能

在恒应力条件下对石油化工用离心铸造耐热合金ＺＧ４Ｃｒ２５Ｎｉ３５ＷＮｂ钢铸态时效及渗碳后的应力热疲劳性能进行的研究表明：该耐热合金钢铸态具有最高的热疲劳寿命，不宜在高温且存在渗碳介质的环境下长期使用。     

P91主蒸汽管道焊接接头的蠕变特性和寿命估算

对P91钢母材和焊接接头进行持久试验，研究P91钢的蠕变特性，采用等温线法和L-M参数法对持久强度进行外推，进而对P91钢制主蒸汽管道的蠕变寿命进行估算。     

热处理工艺对GJW50热疲劳性能的影响

通过对用不同工艺热处理的钢结硬质合金GJW50进行热循环试验,研究了热处理工艺对该材料热疲劳性能的影响。结果表明,经淬火回火后的材料其硬度较退火后有较大提高;不同的淬火回火工艺影响材料的热疲劳抗力和在热循环中的硬度变化趋势;热处理工艺对裂纹在试样缺口处的形态及裂纹的传播方式无影响。     

表面强化材料的韧性对疲劳性能及断裂性质的影响

对45钢正火态软氮化处理前后的旋转弯曲疲劳性能及其断口进行了定量和电镜分析。从断裂力学观点分析了疲劳最后断裂性质。结果表明:疲劳最后断裂性质取决于材料的强度和韧性。同时,冲击疲劳试验表明:软氮化处理使冲击疲劳性能劣化,这是因表面硬化层约束了柔软心部,使整体材料的韧性变差的结果。因此,表面硬化处理时,在保证设计要求的条件下,尽量减少层深,以保证材料有适应的韧塑性。     

两种热处理加热介质对300M钢疲劳性能的影响

本文对比分析了氮基保护气氛和真空两种热处理加热介质对300M钢疲劳性能的影响,并研究了热处理后表面喷丸强化对300M钢疲劳性能的改善情况.结果表明,由于氮基保护气氛热处理后表面层有一定程度的氧化脱碳,故钢的疲劳极限比真空热处理的低近30%;由于喷丸强化后表面形成较大的压应力,消除了表面氧化层等不良影响,氮基保护气氛热处理后经喷丸的300M钢疲劳极限比未喷丸的提高约40%.     

微观组织对中碳微合金非调质钢疲劳性能的影响

用旋转弯曲疲劳试验研究了不同微观组织的中碳微合金非调质钢38MnVS的疲劳性能,并与调质处理的40Cr钢进行对比.结果表明,高温正火态38MnVS钢(38-N)具有粗大的贝氏体组织,疲劳性能最差;高温退火态(38-A)和热轧态(38-R)38MnVS钢具有粗大的网状铁素体,其疲劳性能亦较差;热锻态(38-F)具有细小均匀的微观组织和低的铁素体/珠光体硬度比,具有优于调质态40Cr钢的优异疲劳性能.因此,控制锻轧后微合金非调质钢38MnVS的微观组织可提高其疲劳性能.     

固溶处理对ZG40Cr25Ni20Si2耐热钢耐蚀性能的影响

采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱、中性盐雾试验、光电子能谱研究了固溶处理(固溶温度1080℃,保温时间90 min)对ZG40Cr25Ni20Si2不锈钢耐腐蚀性能的影响.结果表明:在此固溶处理参数下,处理后的试样腐蚀电位下降,腐蚀电流密度升高,容抗弧尺寸明显低于铸态,耐腐蚀性能降低.中性盐雾试验中在96 h内固溶态和...