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超超临界汽轮机高温、高压部件动叶材料1Cr10NiMoW2VNbN
(AJ)的性能及实现国产化,着重研究了热处理制度对AJ钢组织的影响,以及高温力学行为及短长期蠕变过程中的组织演变。
得出如下主要结论:1.AJ钢在°C-C淬火温度区间和°C-C回火温度区间内进行热处理,性能均能满足标准要求,°C-C最为理想;
其淬火组织为板条马氏体,回火组织介于回火屈氏体和索氏体之间;
析出碳化物以M23C6为主,还有少量M6X和NbN析出。
2.AJ钢的蠕变为位错蠕变,存在大量的位错回复及原位再结晶现象,随蠕变时间延长,碳化物颗粒聚集长大及板条碎化,组织再结晶程度增大。
3,经过考核,国产化材料能够满足应用的技术标准。
1Cr10NiMoW2VNbN高温螺栓1Cr10NiMoW2VNbN(AJ)是改性的12%Cr铁素体/马氏体钢,主要用于制造℃以下工况的超(超)临界汽轮机叶片和螺栓。为了加快该钢在超超临界发电机组的使用,迫切要求自行掌握该钢种的性能数据和组织演化,以便更安全的使用。本文采用光学金相(OM)和透射电镜(TEM)分析手段研究了热处理制度对该钢组织的影响,进行了短长期蠕变和应力松弛试验,分析了其高温力学行为,并用光学金相和原子力显微镜研究了短期蠕变试样的形貌像。用电子背散射衍射花样(EBSD)研究了长时蠕变组织的显微结构,并借助TEM研究了亚结构在蠕变过程中的组织演变。
1Cr10NiMoW2VNbN超临界汽轮机螺栓1Cr10NiMoW2VNbN气缸六角螺栓超-超临界汽轮机组研制正向着大容量、高参数、高效率、低资源消耗、环保型方向发展。为了满足国民经济高速发展对电力的需求,赶超发达国家电站设备制造技术的先进水平,发展超临界乃至超超临界火电技术是必然的。我国现在开发国产超临界机组已经落后发达国家三四十年。今后数十年,超(超)临界火电技术在我国将有着非常广阔的发展前景。鉴于国外超超临界机组已经投入商业运行,我国有条件立足于更高的起点,在研制超临界机组的同时,尽快跨入发展超超临界机组阶段,实现发电技术上的突破。
1Cr10NiMoW2VNbN超临界和超超临界汽轮机在研制和投产初期,直接套用航空燃气轮机材料,这些材料中多数是奥氏体耐热钢[21]。实际上该类钢的大多数钢种不能适应火电机组的使用工况,并且价格昂贵[22]。奥氏体比铁素体钢具有更高的热强性,但热膨胀系数大、导热性差,抗应力腐蚀能力低、制造工艺性差,热疲劳和低周疲劳性能(特别是厚壁件)不如铁素体钢,不能适应火电站锅炉、汽轮机的使用特点,因此研究人员将着眼点集中于马氏体耐热钢的研究。