超超臨界火電機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組過熱器用新型奧氏體不銹鋼為研究對象,主要研究了新型奧氏體不銹鋼代號(代號S01)室溫力學(xué)性能、高溫短時拉伸性能、高溫抗氧化性和高溫持久強度,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鋼具有較高強度,同時韌性也較好。室溫拉伸實驗中,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)、剪切唇三個區(qū)組成,

2、斷口的裂紋擴展區(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,試驗記錄了不同溫度下,100小時的高溫氧化實驗中各種鋼的氧化增重數(shù)據(jù),觀察宏觀表面變化情況,并通過SEM、

3、XRD分析表面氧化層的組成。試驗結(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,材料的強度和韌性呈下降趨勢。
　　 本文還重點分析了2種鋼在600℃下的高溫蠕變性能。根據(jù)各種室溫抗拉強度,合理設(shè)定了一系列的應(yīng)力點,進行試驗得到不同的試樣斷裂時間點。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理。通過持久強度外推法采用提高應(yīng)力和溫度的方法得到短時間內(nèi)時間和應(yīng)力、溫度之間的關(guān)系,再推算出斷裂時間和應(yīng)力、和溫度的關(guān)系