【摘 要】
：
某火电厂超临界汽轮机发生标称材质为C422（22Cr12Ni Mo WV）钢的主蒸汽阀阀杆断裂事故,对发电安全造成不良影响。对此,本论文采用外观检查、成分测定、金相检验、力学性能测试及断口观察,探明阀杆失效原因。此外,渗氮对C422钢阀杆的安全性有何影响尚无定论。为此,本论文开展C422钢的固体、气体渗氮,开展渗氮层显微结构及渗氮钢力学性能的研究,以缺口敏感性为指标评价渗氮对C422钢服役安全性的
论文部分内容阅读
某火电厂超临界汽轮机发生标称材质为C422（22Cr12Ni Mo WV）钢的主蒸汽阀阀杆断裂事故,对发电安全造成不良影响。对此,本论文采用外观检查、成分测定、金相检验、力学性能测试及断口观察,探明阀杆失效原因。此外,渗氮对C422钢阀杆的安全性有何影响尚无定论。为此,本论文开展C422钢的固体、气体渗氮,开展渗氮层显微结构及渗氮钢力学性能的研究,以缺口敏感性为指标评价渗氮对C422钢服役安全性的影响,为汽轮机用C422阀杆的金属监督提供技术支持。失效分析表明,某断裂阀杆存在网状分布的组织偏析,同时,零件设计、加工及热处理工艺等也不尽合理。在该阀杆变径处易造成应力集中,诱发裂纹,裂纹择优沿组织偏析区失稳扩展,导致阀杆断裂失效。基于C422钢固体渗氮层的成分与物相检测,显微结构观察,力学性能测试以及断口形貌分析,揭示不同温度及时间条件下C422钢渗氮层的显微组织特征,以及渗氮对有无缺口试样拉伸力学性能,尤其是缺口敏感性的影响。C422钢表面渗氮层主要由Fe3N、Fe4N及Cr23C6、Cr N等相构成。550℃,6 h渗氮后,渗氮层厚度为80μm,组织致密,硬度高。随着渗氮温度升高,保温时间延长,渗氮层的厚度变化不大,但渗氮层组织粗化,产生表面裂纹。渗氮导致C422钢试样屈强比升高,塑性下降,渗氮层呈解理断裂,脆性断裂特征明显。有无渗氮C422钢的缺口敏感参数均小于1,对缺口轻微敏感,渗氮使缺口敏感性增加。在纯氨气环境下对C422钢在进行两段式气体渗氮,开展渗氮层显微结构以及渗氮钢室温及高温力学性能研究,评价渗氮对该钢室温、高温缺口敏感性的影响。该渗氮层具有三层结构:表层为主要由Fe3N、Fe4N和少量Cr N构成的化合物层;中间层为α-Fe（N）扩散层,组织致密;内层为α-Fe（N）相穿插入钢基体而形成的过渡层。随渗氮时间延长,渗氮层的厚度增大,有无缺口C422钢渗氮试样的常温、高温拉伸强度和伸长率单调下降,屈服强度先增大后减小。渗氮层按解理断裂模式发生脆性断裂。气体渗氮导致C422钢的室温缺口敏感性增大,但对其高温缺口敏感性影响不大。
其他文献
随着柔性智能材料研究的不断革新和深入发展,基于柔性材料的智能驱动器已在人工智能、软体机器人等诸多领域展现出了巨大的应用潜力,并逐渐成为当前的研究热点。柔性智能驱动器能够响应例如光、电、湿度和磁场等外部环境刺激并产生特定的机械变形输出,从而将外部能量转换为机械能,具有结构简单、操作便捷、环境适应性强、运动模式多样、多自由度、安全性高等优点。然而目前的柔性驱动器仍然存在制备复杂、刺激源单一、多功能性较
以MAPb I3为代表的有机-无机杂化钙钛矿由于具有带隙可调、吸收系数高、载流子传输距离长及成本低廉等优点而备受关注。目前钙钛矿太阳能电池的最高光电转化效率已经达到25.7%。但钙钛矿太阳能电池还存在水氧、高温等稳定性问题,限制了商业化应用。研究表明,在钙钛矿A位掺入不同半径的有机、无机离子（如FA+、MA+及Cs+等）形成混合阳离子钙钛矿,可以增加晶格能,使晶体结构更加稳定,进而减少对水氧的敏感
无机Hg（Ⅱ）水溶性强,容易积累在水环境中,造成水污染,而且Hg（Ⅱ）具有不可降解性,可通过食物链等方式进入人体,引起中枢神经系统损伤。为了控制Hg（Ⅱ）污染,迫切需要发展高效的检测方法。电化学方法具有快速、高效、简便和高灵敏度等特点,常用于水环境中重金属离子的检测,其中,电极修饰材料的电化学性能对检测效果起到决定性作用。含铁材料具有优异的氧化还原性能,可以促进Hg（Ⅱ）的化学转化,本文制备了两种
金属粉末注射成形技术为难加工的硬质合金零件带来了全新的发展契机。传统硬质合金注射成形通常采用石蜡基粘结剂体系。相较于石蜡,微晶蜡的熔点、粘度更高,聚甲醛的强度、韧性更高。因此采用微晶蜡和聚甲醛作为粘结剂主要组元,可改善石蜡基粘结剂存在的低熔点组元易挥发、易发生两相分离、坯体保形性差和脱脂速率慢等不足。本文采用微晶蜡基和聚甲醛基两种粘结剂体系,并应用于WC-10Co（YG10）硬质合金的注射成形。全
钨是面向等离子体材料中最具有使用前景的金属,对钨中添加钽,使其合金化改善纯钨的物理性能具备极大的研究价值。本实验通过使用SPS烧结方法从Ta含量、烧结温度、保温时间出发根据合金显微形貌和性能探索出了致密度高、力学性能优秀、组织均匀、热导率高的W-Ta合金的制备工艺。主要结论如下:（1）利用SPS烧结方法研究了在烧结温度1800℃保温5min的工艺下Ta的添加量对W-Ta合金显微组织变化和性能的影响
烧结Nd Fe B磁体因其优异的综合磁性能及高的性价比占据了永磁材料市场的核心地位并在各个工业领域得到广泛应用。但磁体本身的多相结构又致其耐蚀性较差,从而影响了磁体服役稳定性及安全性,因此实际使用中需进行表面防护涂层处理。环氧涂层（EP）具有价格低、耐蚀性能佳等特点,但由于其固化过程中溶剂的挥发会导致微孔等缺陷,严重限制了其在烧结Nd Fe B磁体用防护涂层中的应用。碳纳米管（CNTs）具有高的热
＜正＞"图形的运动"是苏科版教材七年级上册第五章"走进图形世界"第2节的内容,安排在"丰富的图形世界"之后、"展开与折叠"之前,在这一章中起到承前启后的作用。学生在小学数学学习中,虽接触过图形的翻折、平移和旋转,但是并没有把研究的视角聚焦到图形的运动上来,所以说,这节课又是用运动的观点看待图形、观察图形、研究图形性质的一节"种子课"。因此,教学时必须根据内容、把握价值,精准施策、有序设计,扎实推进
固相焊是解决铝/镁轻质合金连接最具潜力的方法之一,因此成为拓展新型铝/镁合金及其复合材料轻量化应用的重要手段。铝/镁合金具有较好的冶金相容性以及相近的熔点和再结晶温度,无论经历大变形短时还是小变形长时高温热循环,界面反应很难精确调控,过量金属间化合物导致接头发生脆性断裂风险增大。本文以铝/镁合金固相焊界面冶金反应行为及界面原子扩散为研究对象,主要研究内容和结果如下:首先,开展了5A06铝合金/AZ
铝、镁等轻质合金由于密度低、比强度高等优点成为重要的轻量化结构材料。铝镁异种合金结构在使用传统熔化焊方法焊接时,焊缝中经常会产生孔洞缺陷和生成铝镁金属间化合物（Intermetallic compounds,IMCs）,严重恶化接头性能。搅拌摩擦焊（Friction stir welding,FSW）作为一种新型固相连接方法,由于热输入低,可以有效避免或减缓熔化焊相关的缺陷,提高焊接质量。本课题采
TC21合金是由我国西北有色金属研究院研制的一种新型高强度、高韧性和高损伤容限α+β型钛合金。目前,TC21合金已广泛应用于飞机机翼接头部件、机身连接架、发动机接头以及具有高强度和耐久性要求的关键承载部件。但TC21合金的室温变形抗力大,且室温塑性差,这也限制了TC21合金的进一步应用。热氢处理技术是利用氢作为钛合金的临时合金元素,来改变钛合金的组织结构,从而改善钛合金的力学性能。但是现有的热氢处