超超臨界火電機(jī)組用新型奧氏體不銹鋼的研究.pdf

1、本文以超超臨界火電機(jī)組過(guò)熱器用新型奧氏體不銹鋼為研究對(duì)象,主要研究了新型奧氏體不銹鋼代號(hào)(代號(hào)S01)室溫力學(xué)性能、高溫短時(shí)拉伸性能、高溫抗氧化性和高溫持久強(qiáng)度,并與Super304H比較。
　　 室溫性能研究結(jié)果表明:在室溫情況下同Super304H相比較,S01鋼具有較高強(qiáng)度,同時(shí)韌性也較好。室溫拉伸實(shí)驗(yàn)中,2種鋼斷口有明顯的頸縮,斷面微觀形貌呈明顯韌窩狀。沖擊試驗(yàn)中,沖擊試樣斷口形貌主要是纖維區(qū)、放射區(qū)、剪切唇三個(gè)區(qū)組成,

2、斷口的裂紋擴(kuò)展區(qū)均呈韌窩狀,斷裂方式為韌性斷裂。在室溫拉伸及沖擊斷口韌窩底部均有球狀或塊狀的夾雜物,是裂紋發(fā)源地之一,因此提高冶煉技術(shù)、凈化材料可以進(jìn)一步的提高材料的室溫力學(xué)性能。
　　 高溫性能的研究主要有高溫抗氧化性能、高溫強(qiáng)度以及高溫持久性能。研究了新型奧氏體不銹鋼在700℃、800℃和900℃條件下的高溫抗氧化性能,試驗(yàn)記錄了不同溫度下,100小時(shí)的高溫氧化實(shí)驗(yàn)中各種鋼的氧化增重?cái)?shù)據(jù),觀察宏觀表面變化情況,并通過(guò)SEM、

3、XRD分析表面氧化層的組成。試驗(yàn)結(jié)果表明材料都具有較好的高溫抗氧化性能。
　　 S01新型奧氏體不銹鋼和S304H在600℃、650℃下的高溫短時(shí)拉伸性能分別為:(1)600℃下S01σb=432MPa,S304Hσb=438MPa；(2)650℃下S01σb=391MPa,S304Hσb=410MPa。與Super304H相比,新型奧氏體不銹鋼不銹鋼具有優(yōu)良的高溫強(qiáng)度,材料的斷裂方式主要為韌性斷裂,斷口頸縮不明顯,斷面微觀形貌

4、主要是韌窩,韌窩深度與室溫拉伸斷口相比要淺,韌窩直徑較大。隨著溫度的升高,材料的強(qiáng)度和韌性呈下降趨勢(shì)。
　　 本文還重點(diǎn)分析了2種鋼在600℃下的高溫蠕變性能。根據(jù)各種室溫抗拉強(qiáng)度,合理設(shè)定了一系列的應(yīng)力點(diǎn),進(jìn)行試驗(yàn)得到不同的試樣斷裂時(shí)間點(diǎn)。觀察試樣的斷口形貌,利用SEM觀察斷口顯微形貌,初步探究其蠕變斷裂機(jī)理。通過(guò)持久強(qiáng)度外推法采用提高應(yīng)力和溫度的方法得到短時(shí)間內(nèi)時(shí)間和應(yīng)力、溫度之間的關(guān)系,再推算出斷裂時(shí)間和應(yīng)力、和溫度的關(guān)系