火电传热管用新型铁铬镍合金高温蠕变性能的研究

发布时间：2017-11-30 07:06

  本文关键词：火电传热管用新型铁铬镍合金高温蠕变性能的研究

  更多相关文章： 超超临界火电 传热管 铁铬镍合金 拉伸性能 蠕变

【摘要】：与传统火电机组相比,超超临界火电机组因节能减排方面的巨大优势备受世界各国的重视。超超临界火电机组若要实现更高的热效率,机组传热管材料需能够耐受更高的温度和压力。Super304H合金是超超临界火电机组传热管首选材料之一,但其组织内析出物的形状、大小、分布等仍需改进。本课题组考虑到以降C增N的形式提高合金的碳当量能够提升固溶强化效果,促进弥散强化相Nb(CN)的析出,同时改善晶界贫铬现象,决定在Super304H合金成分的基础上降C增N,研发了新型铁铬镍合金CHDG-A05合金和CHDG-A06合金。为模拟两个新型合金的服役条件,探究其实际组织性能,本文对Super304H合金、CHDG-A05合金和CHDG-A06合金的显微组织、短时拉伸性能和高温蠕变行为等进行了对比分析。Super304H合金经1050℃、0.5 h的固溶处理,其晶粒度为7.5级,晶内存在少量孪晶,晶界处留有少量M23C6; CHDG-A05合金经1100℃、0.5h的固溶处理,其晶粒度为4.5级,晶内存在大量孪晶,晶界处无M23C6析出；CHDG-A06合金经1150℃、1 h的固溶处理,其晶粒度为6级,晶内存在大量孪晶,晶界处无M23C6析出。室温下,Super304H合金、CHDG-A05合金和CHDG-A06合金的抗拉强度分别为597MPa、576MPa和551MPa,屈服强度分别为273MPa、298MPa和273MPa,断后伸长率分别为47%、47%和51%。650℃下,三种合金的抗拉强度分别为409MPa、399 MPa和396MPa,屈服强度分别为203MPa、212MPa和209MPa,断后伸长率分别为36%、36%和37%。Super304H合金、CHDG-A05合金和CHDG-A06合金在650℃、多个应力水平下进行蠕变试验,得到其蠕变极限σ1×10-4650分别为114MPa、139MPa、141MPa,蠕变极限σ1×10-5650分别为67MPa、100MPa、15MPa;持久强度σ1×104650分别为126MPa、125MPa、125MPa,持久强度σ1×105650分别为88MPa、84MPa、96MPa。三种合金的蠕变性能CHDG-A06合金CHDG-A05合金Super3O4H合金。三种合金中的主要强化相为M23C6、Nb(CN)和富铜相。随着合金中C含量的降低、N含量的增加,M23C6的析出量明显减少,Nb(CN)和富铜相的长大速度变化不大。蠕变过程中三种合金中富铜相均大量弥散分布,尺寸极为稳定。Super304H合金晶界处析出大量M23C6,晶内Nb(CN)析出总量较少。CHDG-A05合金晶界处M23C6析出较少,稳态蠕变阶段,晶内析出大量Nb(CN),有效阻碍位错移动。CHDG-A06合金晶界处M23C6析出极少,晶内Nb(CN)析出缓慢,蠕变初期主要依靠富铜相、孪晶界阻碍位错滑移,长时问蠕变后Nb(CN)大量析出并起主要强化作用。综上,CHDG-A05合金和CHDG-A06合金虽短时拉伸性能略低于Super304H合金,但较低应力下的高温抗蠕变性能明显优于传统Super304H合金。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM621;TG141

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 范建国;;高效节能传热管及其加工制造[J];浙江冶金;2002年02期

2 梅野秀夫;何松;;海水淡化装置用传热管管材的试验[J];井矿盐技术;1977年Z1期

3 刘凡永 ,廖景娱;氨冷凝器传热管腐蚀泄漏分析[J];压力容器;2003年03期

4 谭伟雄,叶始辉;小管径传热管的试压装置[J];石油化工设备;1991年01期

5 陈鸿斌;新型高效传热管[J];化工装备技术;1994年06期

6 张绍军;黄大鹏;吴洪;;轧制核级换热器传热管的预制批评定[J];钢管;2013年01期

7 傅洪田;张振邦;;钛多孔表面传热管加工工艺条件研究[J];腐蚀科学与防护技术;1992年01期

8 雷大成;常用传热管、传热系数简化式使用的限制条件[J];齐鲁石油化工;1994年03期

9 赵振文,周昆颖,陈罕;表面喷涂多孔铝传热管的试验研究[J];化工装备技术;2002年03期

10 陈达卫,王启杰,林毅强;高效传热管的实验研究[J];化工学报;2004年06期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 姜素云;董静;;核电蒸发器用传热管生产工艺简介[A];2012年全国压力加工设备节能环保及技术创新研讨会论文集[C];2012年

2 常亮明;张永新;潘俊;;核反应堆蒸发器传热管堵管准则的改进[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

3 张锴;;蒸汽发生器传热管间隙对传热管动态特性的影响分析[A];第十七届全国反应堆结构力学会议论文集[C];2012年

4 廖述圣;陈德智;张黎明;;传热管涡流信号有限元仿真[A];2007'湖北·武汉NDT学术年会论文集[C];2007年

5 周军;王理;;蒸汽发生器传热管结垢分析[A];中国核动力研究设计院科学技术年报（2011）[C];2013年

6 崔海亭;郭彦书;王振辉;;溴化锂吸收式制冷机强化传热管的研究概况[A];第十二届全国冷（热）水机组与热泵技术研讨会论文集[C];2005年

7 高李霞;;MIPR传热管束振动特性研究[A];第四届中国核学会省市区“三核”论坛论文集[C];2007年

8 郝建立;陈文振;章德;王少明;;UTSG倒U型传热管倒流现象研究[A];第五届反应堆物理与核材料学术研讨会、第二届核能软件自主化研讨会会议摘要集[C];2011年

9 宋立秋;;核电蒸发器传热管用材料的发展[A];2011年全国高品质特殊钢生产技术研讨会文集[C];2011年

10 杨亚军;詹文辉;;AP1000 SGTR事件频率分析[A];中国核科学技术进展报告（第二卷）——中国核学会2011年学术年会论文集第3册（核能动力分卷（下））[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 记者 蒋文雯 通讯员 沈吉园;宝钢690合金传热管替代进口[N];中国冶金报;2013年

2 宋立秋;核电蒸发器传热管用材料的发展[N];世界金属导报;2011年

3 特约通讯员　 刘慧婵 凌文璐;实验室里有条“生产线”[N];科技日报;2006年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 刘彤;核电蒸汽发生器健康监测关键技术研究[D];郑州大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 阳荣;690合金在线接触条件下的干态微幅冲击磨损研究[D];西南交通大学;2015年

2 邵海磊;换热器传热管流致振动碰磨分析与试验研究[D];郑州大学;2016年

3 唐桢丁;火电传热管用新型铁铬镍合金高温蠕变性能的研究[D];江苏大学;2016年

4 李志强;核电站蒸发器传热管安全评定方法的研究[D];华东理工大学;2011年

5 江双;核电站蒸汽发生器传热管的应力分析[D];华北电力大学;2015年

6 马俊;蒸汽冷却器三维流场及疲劳性能计算[D];哈尔滨工程大学;2012年

7 薛松龄;蒸汽发生器中传热管和管板胀接过程的数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2007年

8 邓小剑;690合金在室温条件下微幅冲击磨损特性研究[D];西南交通大学;2013年

9 哈姆德（Hamdi F.A.Abdelrahim）;内置旋流发生器传热管强化传热的研究[D];北京化工大学;2007年

10 杨帆;开架式气化器新型传热管强化传热机理研究[D];西安石油大学;2015年

，

本文编号：1238439