超臨界水環(huán)境中電站鍋爐管材料應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂行為研究.pdf

1、高溫力學(xué)性能和抗環(huán)境氧化性能是發(fā)展超（超）臨界發(fā)電候選金屬材料的核心問(wèn)題之一。而鍋爐過(guò)、再熱器材料長(zhǎng)期處于力學(xué)與高溫高壓環(huán)境的交互作用中，其高溫力學(xué)性能和抗環(huán)境氧化性能發(fā)生改變。在ASME標(biāo)準(zhǔn)中，往往只考慮常規(guī)工況下的材料性能，而忽略高溫高壓環(huán)境中材料力學(xué)性能的改變。對(duì)于火力發(fā)電機(jī)組的研究中，人們往往只關(guān)注單一因素的影響:純環(huán)境因素或者純力學(xué)因素，常常忽略環(huán)境和力學(xué)共同作用下產(chǎn)生的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂對(duì)結(jié)構(gòu)材料造成的損壞，一旦結(jié)構(gòu)材料發(fā)生開(kāi)裂，

2、就會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故，直接影響發(fā)電機(jī)組的安全可靠運(yùn)行。因此，著手研究超超臨界機(jī)組材料在極端工況下的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂影響機(jī)理十分必要。
　　論文針對(duì)超（超）臨界機(jī)組鍋爐用鋼奧氏體鋼TP347HFG，利用0.5T-CT試樣在600-650℃空氣-水蒸氣交替環(huán)境、超臨界水環(huán)境以及溶解氧濃度0和8ppm環(huán)境中進(jìn)行應(yīng)力腐蝕裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)研究。采用高精度伺服驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)正弦波、梯形波以及升（降）恒定應(yīng)力強(qiáng)度因子㈣的力學(xué)加載方式進(jìn)行加載，采

3、用直流電位降法(DCPD)對(duì)裂紋擴(kuò)展速率(CGR)進(jìn)行在線(xiàn)測(cè)量，實(shí)現(xiàn)了奧氏體鋼TP347HFG在不同環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂性能研究。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，奧氏體鋼TP347HFG試樣在應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂階段斷口呈現(xiàn)出典型的沿晶界擴(kuò)展形貌。溫度升高、溶解氧含量增大均加速了裂紋擴(kuò)展的進(jìn)程。高溫蒸汽環(huán)境相比于高溫空氣提供了更高的氧化速率，導(dǎo)致高溫蒸汽環(huán)境中的裂紋擴(kuò)展速高于高溫空氣環(huán)境，并且在溫度越高，蒸汽環(huán)境相比于空氣環(huán)境中裂紋擴(kuò)展速率的倍數(shù)越小