热机械处理对AFA耐热钢的组织及抗蠕变能力影响

来源 :第十二届全国高温材料及强度学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wanghui3321
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氧化铝保护层自发形成的奥氏体(Alumina-Forming Austenitic,AFA)耐热钢在不增加成本和不降低抗蠕变性能的同时具有更高的使用温度和更好的抗腐蚀能力,是700℃超超临界发电技术锅炉用钢的候选材料.试验钢由真空感应炉熔炼,其元素组成(质量百分比)为19.95Ni-14.19Cr-2.25Al-2.46Mo-1.95Mn-0.50Nb-0.20V-0.15Si-0.04C-0.01B,其余为Fe.坯锭热轧后经高温固溶处理再进行热机械变形处理,分别标记为试样1和试样2,试样1在1000℃附近再结晶处理0.5-4小时,试样2在1200℃附近再结晶处理0.5-4小时,之后统一进行预变形处理。蠕变测试表明,700℃/150MPa条件下试样1的蠕变断裂所需时间为650小时,试样2的蠕变断裂所需时间是1530小时,试样2的蠕变断裂所需时间远高于试样1,且与Super304H接近。为通过调整热机械处理参数,优化包括晶粒尺寸、析出相等在内的微观组织,进一步提高AFA耐热钢高温蠕变性能指出了方向。
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基于针刺陶瓷基复合材料拉伸剪切应力应变曲线非线性特征及断口复杂失效模式建立了一种损伤本构模型,该模型以连续介质损伤力学(CDM)为基础,考虑了拉伸与剪切损伤的影响,并分别定义拉伸损伤变量与剪切损伤变量.建立耗散势方程表征损伤演化过程.采用曲线拟合获得了本构模型的关键参数.应用用户子程序技术将本构模型写入商用有限元软件进行二次开发模拟拉伸剪切应力应变曲线,模拟曲线与实验曲线比较吻合.使用有限元软件计
Super304H是超超临界锅炉机组过热器和再热器的首选材料之一。作为一种新型奥氏体耐热钢,Super304H蠕变断裂强度大大提高,且其高温许用应力大,应用于燃煤电厂锅炉能显著降低制造成本。在服役条件下,过热器和再热器材料不可避免的发生蠕变和氧化。本文主要研究了超(超)临界锅炉热管用Super304H及焊缝接头在空气中650℃下的高温氧化行为.在氧化100h后,Super304H及焊缝均经历了先增
陶瓷基复合材料由高性能非金属纤维作为增强相并和陶瓷基体复合而成,具有良好的高温静力学性能和耐疲劳性能,是航空工程领域各种高温部件的理想备选材料。为了保证陶瓷基复合材料的安全服役,在对其宏观力学性能开展研究的同时,也需要建立其力学响应的预测模型。本文在单向纤维增强陶瓷基复合材料细观力学分析的基础上,研究了其在任意加载历程下的应力-应变行为.基于细观力学分析而提出的界面摩擦模型将单向陶瓷基复合材料单胞
通过对一种等温锻造GH4169镍基合金进行直接时效处理,蠕变性能测试,及组织形貌观察,研究了该合金的组织结构与蠕变行为.结果表明,该GH4169合金的组织结构由γ γ′、γ″相和δ相组成,且各相之间保持共格界面,其中,晶界区域富含Cr、Fe是使其δ相呈现针状的主要原因.测定出合金在660℃/700MPa条件下的蠕变寿命为123h.合金在680℃/700MPa条件下的蠕变寿命为39h,在试验的温度和
通过热压缩及持久试验方法对617B合金进行了研究,结果表明:617B合金适宜热挤压加工安全温度区间在1165-1200℃;合金失稳存在两种形式:一种为形成绝热剪切带,另一种为完全动态再结晶晶粒的异常生长;显微硬度随持久时间的延长先迅速提高而后趋于平稳,析出物有所长大,无有害相析出,太钢生产的617B镍基合金管750℃-100000h外推持久强度远高于标准要求.
采用Gieeble、硬度分析、SEM、EDS、TEM等分析手段,对TP310HCbN耐热钢热变形以及在650℃及700℃条件下持久及析出行为进行了研究(最长19570h),结果表明:两种持久温度条件下,硬度变化趋势差别不大;随着持久时间延长,TP310HCbN耐热钢晶内析出物由颗粒状转变为棒状,并存在大量与位错相互作用的蠕虫状NbCrN析出物;太钢生产的TP310HCbN耐热钢650℃/700℃-
Inconel740H合金是700℃先进超超临界电站材料,其应变疲劳行为是衡量装备可靠性的重要指标.本文完成了Inconel740H合金在三种温度下的拉伸和应变低循环疲劳实验,获得了相应的Mason-Coffin寿命预测模型、材料的循环本构曲线等关键力学性能.
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本文选取一种经过标准工艺热处理的二代镍基单品样品,在1 100℃/137MPa应力和温度条件下蠕变到特定阶段(约70%蠕变寿命期)模拟服役情况,针对γ’沉淀相筏化严重的样品采用特定热处理工艺(固溶处理和二次时效处理)进行组织修复,即γ’沉淀相重新恢复为规整的立方体状和合适尺寸。研究结果表明,样品在外加约束力条件下进行组织修复,对其中γ’沉淀相尺寸大小、方形度和错配度有明显的作用效果,从而对修复后样