700℃等級超超臨界電站用含鋁奧氏體鋼的高溫強化.pdf

1、新型含鋁奧氏體耐熱鋼(AFA)擁有優(yōu)異抗高溫蠕變性能和抗氧化能力,同時兼顧經(jīng)濟成本,有望成為新一代耐高溫材料應用于700℃超超臨界鍋爐關鍵部件,其高溫氧化抗力優(yōu)于商用耐熱鋼和高溫合金。
　　本論文通過關鍵微量元素含量的修正,結(jié)合調(diào)整制備工藝,研究滿足700℃等級超超臨界機組應用要求的新型耐腐蝕奧氏體不銹鋼的成分設計原理和組織調(diào)控手段,評估其高溫蠕變/持久性能,表征高溫蠕變/持久前后的微觀組織演變。
　　AFA主要依靠MX相即

2、NbC的析出強化以及Nb的固溶強化。NbC是否呈現(xiàn)納米尺度析出、并均勻分布在基體中,就顯得尤為重要。從Jmatpro計算的平衡相圖中發(fā)現(xiàn)NbC會在1360℃左右從液相中先析出來,故容易形成大塊的液析NbC相,經(jīng)高溫固溶處理難以消除,影響AFA的高溫性能。AFA中添加稀土可以阻礙初生NbC的析出,減少初生相中的大塊 NbC對樣品性能的不利影響。通過熱機械處理能夠抑制晶粒在最終穩(wěn)定化處理過程中的粗化,獲得較細的晶粒度。復合地加入Nb-V(部

3、分V替換等原子比的Nb),并進一步降低C含量(至0.04wt％)水平能夠從根本上有效地抑制粗大液析 NbC的析出,有利于在后續(xù)處理過程中獲得彌散細小均勻分布的NbC,其高溫強化效果要比單獨加入Nb高出許多,能大幅提高樣品的抗高溫蠕變性能。
　　屈服強度并不能作為衡量 AFA最終蠕變性能的唯一指標,為了更加直觀的比較各個樣品抵抗塑性變形的能力,從而為選取高溫蠕變性能優(yōu)良的樣品提供依據(jù),采用了求應變硬化指數(shù)n的方法來進行處理,n值大小