碳对HP—Nb合金显微组织和蠕变断裂强度的影响

利用光学金相技术和蠕变断裂试验研究了碳对ＨＰ－Ｎｂ合金显微组织和蠕变断裂强度的影响。在Ｎｂ含量一定情况下，随着含碳量的增加共晶Ｍ７Ｃ３增加，共晶ＮｂＣ基本不变，晶内二次碳化物沉淀数量增多，沉淀和粗化速度加快，含碳量与蠕变断裂强度的关系表现为具有极大值特征，含碳在０．４５％～０．５５％（ｍ／ｍ）时蠕变断裂强度最高。     

Al添加量对Fe-22Cr-25Ni奥氏体耐热钢析出和力学性能的影响

利用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)配合能谱仪(EDS)分析了添加1.5%、2.5%和3.5%(质量分数)Al的Fe-22Cr-25Ni奥氏体耐热钢在750℃时效不同时间后的显微组织和析出相变化规律,并对比分析了时效处理对拉伸性能的影响。结果表明:含铝奥氏体耐热钢固溶处理后的组织由奥氏体与微量细小的NbC相组成。铝含量对奥氏体耐热钢析出相稳定性影响较大,含铝奥氏体耐热钢在750℃时效后析出相主要为以δ铁素体相、σ相和NbC相为主。添加1.5%Al试样时效后晶界析出δ相,晶内析出NbC相。当铝含量达到2.5%和3.5%时,时效后δ铁素体相开始在晶内析出,晶界处δ相随时效延长部分转变为σ相,且析出相数量随着Al含量增加呈上升趋势。时效处理后耐热钢的抗拉强度明显高于固溶处理试样,而伸长率却显著降低,尤其时效时间为72 h试样,这与晶界上呈网状分布的σ相相关;同时耐热钢的强度随着Al含量的增加不断提高,塑性不断降低。耐热钢的硬度的变化规律与强度的变化规律一致。综上所述,1.5%Al试样其脆性相最少,拥有最佳的力学性能。     

耐热钢中厚板通用弯曲模设计

介绍了汽轮机阀门分流板结构特点,并根据分流板弯曲成形的特点设计了1副通用的弯曲模,阐述了通用弯曲模的具体结构、设计要点及工作过程,该模具能实现不同长度、不同弯曲角度的多种零件的弯曲成形,降低了模具制造成本,提高了生产效率,生产的弯曲件截面尺寸和表面质量满足设计要求。     

耐热钢CrMoCoV表面裂纹疲劳扩展试验及考虑闭合效应的数值分析研究

表面裂纹是高温结构服役过程中的常见缺陷形式,研究其在疲劳载荷下的扩展行为和规律是结构完整性评价的重要内容。开展了耐热钢CrMoCoV(FB2钢)含表面裂纹试样的疲劳试验,基于Zencrack软件,并考虑闭合效应修正进行了表面裂纹疲劳扩展的数值分析。结果表明,考虑裂纹闭合效应的模型,可以用于表面裂纹疲劳扩展行为的预测。     

高温和应力作用下国产S30432钢中Z相的析出行为

利用RD-2型高温持久试验机、高分辨透射电子显微镜和能谱仪研究了国产S30432耐热钢在供货态及不同温度、应力条件下持久断裂后的第二相,尤其是Z相的析出行为及影响因素。结果表明:供货态S30432钢中只存在MX相;在650℃、170 MPa、10 712h持久条件下析出了M23C6碳化物和富铜相;在700℃、150 MPa、937h条件下,不仅析出了M23C6碳化物和富铜相,还出现了Z相及包含MX相和Z相的颗粒;在700℃、150 MPa、1 944h条件下Z相粗化缓慢,在700℃、100 MPa、11 832h条件下Z相粗化明显;高温和应力均会加速Z相的析出。     

CrMo耐热钢气体保护焊接接头焊缝金属的组织与性能

采用ф1.2 mm实芯焊丝对CrMo耐热钢进行了热输入量为8和18 kJ/cm的富氩气体保护焊试验,对焊板整体进行焊后热处理后,研究了焊缝金属的组织与性能。结果表明,随着热输入量从8 kJ/cm增加至18 kJ/cm,焊缝金属组织由板条贝氏体(LB)+粒状贝氏体(GB)转变为GB+少量多边形铁素体(PF);随着回火温度从620℃升高至660℃,焊缝金属中M-A组元逐渐分解,碳化物在基体上弥散析出;同时,焊缝金属韧性随热输入增加和回火温度降低而降低,硬度随热输入增加和回火温度升高而减小。     

9%～11%Cr锅炉用耐热钢在蒸汽中的氧化行为

电站锅炉用钢长期处于高温高压的工作环境下,材料在超临界水中的抗蒸汽腐蚀性能是衡量其服役性能的一个重要指标。以Cr的质量分数为11%的钢为研究对象,在蒸汽氧化试验平台上完成了对试验钢的蒸汽腐蚀试验,通过数值模拟获得了氧化动力学曲线。结果表明,试验钢的氧化增重符合抛物线规律。通过SEM、XRD等方法分析了氧化层的形貌、化学成分,结果表明,氧化层为双层结构。对比分析了Cr的质量分数为9%和11%的钢后发现,增加Cr含量明显提高了抗蒸汽氧化性能。     

620～650℃锅炉过热器/再热器用新型奥氏体耐热钢SP2215的研发

介绍TP347H、Super304H、HR3C超超临界电站锅炉材料的时效析出强化机理,并在此基础上研发出620~650℃锅炉过热器/再热器用新型奥氏体耐热钢SP2215。分析认为:以22Cr-15Ni为基的Fe-Cr-Ni新型奥氏体耐热钢SP2215,通过加入一定量的Cu、Nb、N,在基体中形成多相复合强化,并在晶界形成M_(23)C_6碳化物强化。SP2215具有高的持久强度(650℃,10~5 h∧130 MPa;700℃,10~5 h∧80 MPa)和良好的抗腐蚀/氧化性能。     

马氏体/奥氏体异种钢焊接接头Ⅳ型蠕变失效数值模拟

采用有限元法建立马氏体与奥氏体(T91/HR3C)异种钢焊接接头蠕变数值模型,模拟温度为600℃、内压为42.26 MPa条件下T91/HR3C接头的蠕变最大主应力、von Mises等效应力和应力三轴度。结果表明,最大主应力峰值位于接头内表面HR3C/焊缝和焊缝/T91界面以及离外表面2.96 mm处焊缝/T91界面附近区域;von Mises等效应力峰值均位于焊缝/T91界面区域;内表面应力三轴度峰值位于焊缝/T91界面附近,而离内表面1.29 mm处和离外表面2.96 mm处的应力三轴度峰值位于T91钢侧细晶热影响区内,两部位的孔洞容易连接形成Ⅳ型蠕变裂纹。采用应力三轴度分析T91/HR3C接头T91侧细晶热影响区内蠕变孔洞扩张及裂纹扩展特性更为准确,与加速试验结果比较一致。