两种新型核电用高温合金的组织与力学性能的研究
发布时间：2021-10-23 11:52
GHA和GHB是两种新型镍铁基高温合金。前者为固溶强化型高温合金,后者为时效强化型高温合金,两者均主要应用于制作核电站堆芯内部的耐热组件。本文主要研究了固溶条件对锻制、热轧态GHA组织的影响,以及合金在不同固溶条件下的力学性能;固溶和时效条件对锻制、热轧态GHB组织的影响,以及合金在不同固溶时效条件下的力学性能。为两种合金的热处理工艺的确定提供有效的试验数据参考。主要研究结果如下:锻态GHA经过不同条件的固溶处理后,未发现任何析出相的析出。合金的晶粒尺寸随固溶温度的升高及固溶保温时间的延长而增大。当固溶温度在1050℃1100℃之间时,若保温时间不超过1.5h,合金晶粒尺寸较为稳定,晶界多为弯晶。而合金经过热轧后,晶粒尺寸对温度变化更加敏感。热轧后的合金在固溶温度达到1050℃、保温时间达到0.5h时,轧态原始组织已经完全消失。当固溶温度在10501080℃之间、保温时间不超过2h时,晶粒尺寸较为稳定。对固溶条件均为1080℃保温1h的试样进行拉伸试验,锻态GHA的抗拉强度和屈服强度要高于轧热态合金,而热轧态GHA的塑性要高于锻态合金。热轧态...
【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国高温合金发展过程
第1章绪论-3-熔可以有效降低合金中有害杂质含量，并且可以改善非金属夹杂的分布状态。从而提高合金的塑性和力学稳定性。图1.2前苏联早期发展的的涡轮叶片（a）和涡轮盘（b）用高温合金Fig1.2Turbineblades(a)andturbinedisks(b)developedintheearlySovietUnion1.1.4我国高温合金的发展图1.3为我国高温合金的发展历程[11]。我国的高温合金发展始于上世纪50年代，在经历了维修、仿制、改进的艰苦阶段后，最后走向自主研发的道路。在苏联的技术援助下，共和国的第一炉高温合金GH3030（仿自Эи435）在抚顺钢厂冶炼成功，经多方检验合格后，成功应用到WP5发动机上[1]。随后由于中苏关系交恶，前苏联撤走了所有在华专家并停止了对我国高温合金的供应，我国的高温合金研发完全走上了独立自主的道路。由于我国镍资源不是很丰富，各大科研单位纷纷开展以铁代镍的研发工作。并成功研制了一批铁基高温合金，用于加工WP6、WP7等航空发动机上的涡轮盘、涡轮叶片等热端件。上世纪后半期，我国开始试制一些北约国家的高温合金，如GH4170（仿自Udimet710）、GH4093（仿自Nimonic93）、K409（B1900）等，这些合金对工艺要求更高，促使我国的工艺生产和质量水平进一步提高。进入90年代后，我国自主设计的航空发动
沈阳理工大学硕士学位论文-4-机试车成功，普通的变形合金和铸造合金已经无法满足需求，于是各研发部门先后研制出了一些高性能的高温合金，如DZ4125L、DZ417G定向凝固高温合金，DD402、DD403、DD406单晶高温合金，以及一些粉末冶金高温合金。进入21世纪后，伴随着工业的发展，高温合金从最开始的军用领域开始走向多个民用领域。能源、化工、船舶，各个需要抗热腐蚀材料的领域都给了高温合金足够的发展空间。多年来，我国的高温合金发展已经取得了巨大的成就，形成了自己独有的体系，合金型号多达上百种，不仅仅满足了航空航天对其的需求，也满足了其他大型燃气轮机以及民用产业的需求[12]。图1.3我国高温合金发展历程Fig1.3DevelopmenthistoryofhightemperaturealloysinChina1.2核电机组的发展及其对高温合金性能要求核电的开发与利用始于上世纪50年代，美国与苏联分别建立了功率在300兆瓦以内的原型核电站，验证了核能发电的可行性。进入70年代后，由于原油价格上涨导致能源危机，以及第二次科技革命过程中，石油、煤炭等燃料大量燃烧引发的环境问题，各国开始发展新能源[13]。核电作为一种新的无污染且已经被证实了可行性的新能源，很快在世界各个国家得到了重视，核电从此开始了商业发展。目前世界上近30个国家在发展核电，装机量超过400多台，其发电量已占世界总发电量的40%[14]。其中主要以压水堆、沸水堆、重水堆以及石墨水冷堆为主。如美国的Model212、Model312，法国的CPY、P4标准型核电站。目前世界上运行的核电站主要以第二代核电站为主。我国核电的发展起步较晚，文革过后的几年，中央批准了一大批民生建设，这其中就包括秦山核电站和大亚湾核电站的建设。1991年，我国第一座核电站
【参考文献】：
期刊论文
[1]锻造技术在航天运载器中的应用及展望[J]. 倪江涛,张文学. 航天制造技术. 2019(05)
[2]中国核电行业发展现状和前景[J]. 电器工业. 2019(10)
[3]航空发动机高温材料的研究现状及展望[J]. 付青峰,杨细莲,刘克明. 热处理技术与装备. 2018(03)
[4]IN625合金的动态应变时效效应[J]. 龙老虎,高振桓,张波,巩秀芳,范华. 东方汽轮机. 2017(04)
[5]CM247LC单晶高温合金中MC碳化物对γ/γ′共晶反应的影响[J]. 马德新,王富,温序晖,孙德建,刘林. 金属学报. 2017(12)
[6]核电站的发展历程及应用前景[J]. 薛广彬,陈雪芹. 科技展望. 2016(13)
[7]基于全球发展趋势的我国核电站发展策略探索[J]. 殷飞翼. 产业与科技论坛. 2015(23)
[8]我国核电现状及发展趋势[J]. 钟宇航,黄及娟,姜兰兰. 华北电力大学学报(社会科学版). 2014(06)
[9]竞逐第四代核能[J]. 张慧. 能源. 2014(06)
[10]核电站的发展历程及应用前景[J]. 林宗虎. 自然杂志. 2012(02)
硕士论文
[1]热轧27.5Cr-3.5Mo-2Ni超级铁素体不锈钢微观组织及力学性能研究[D]. 骆毅.太原理工大学 2018
[2]某重载车辆差速器直齿锥齿轮齿面修形设计与锻造成形工艺研究[D]. 郭子乾.重庆大学 2018
本文编号：3453138
【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国高温合金发展过程
第1章绪论-3-熔可以有效降低合金中有害杂质含量，并且可以改善非金属夹杂的分布状态。从而提高合金的塑性和力学稳定性。图1.2前苏联早期发展的的涡轮叶片（a）和涡轮盘（b）用高温合金Fig1.2Turbineblades(a)andturbinedisks(b)developedintheearlySovietUnion1.1.4我国高温合金的发展图1.3为我国高温合金的发展历程[11]。我国的高温合金发展始于上世纪50年代，在经历了维修、仿制、改进的艰苦阶段后，最后走向自主研发的道路。在苏联的技术援助下，共和国的第一炉高温合金GH3030（仿自Эи435）在抚顺钢厂冶炼成功，经多方检验合格后，成功应用到WP5发动机上[1]。随后由于中苏关系交恶，前苏联撤走了所有在华专家并停止了对我国高温合金的供应，我国的高温合金研发完全走上了独立自主的道路。由于我国镍资源不是很丰富，各大科研单位纷纷开展以铁代镍的研发工作。并成功研制了一批铁基高温合金，用于加工WP6、WP7等航空发动机上的涡轮盘、涡轮叶片等热端件。上世纪后半期，我国开始试制一些北约国家的高温合金，如GH4170（仿自Udimet710）、GH4093（仿自Nimonic93）、K409（B1900）等，这些合金对工艺要求更高，促使我国的工艺生产和质量水平进一步提高。进入90年代后，我国自主设计的航空发动
沈阳理工大学硕士学位论文-4-机试车成功，普通的变形合金和铸造合金已经无法满足需求，于是各研发部门先后研制出了一些高性能的高温合金，如DZ4125L、DZ417G定向凝固高温合金，DD402、DD403、DD406单晶高温合金，以及一些粉末冶金高温合金。进入21世纪后，伴随着工业的发展，高温合金从最开始的军用领域开始走向多个民用领域。能源、化工、船舶，各个需要抗热腐蚀材料的领域都给了高温合金足够的发展空间。多年来，我国的高温合金发展已经取得了巨大的成就，形成了自己独有的体系，合金型号多达上百种，不仅仅满足了航空航天对其的需求，也满足了其他大型燃气轮机以及民用产业的需求[12]。图1.3我国高温合金发展历程Fig1.3DevelopmenthistoryofhightemperaturealloysinChina1.2核电机组的发展及其对高温合金性能要求核电的开发与利用始于上世纪50年代，美国与苏联分别建立了功率在300兆瓦以内的原型核电站，验证了核能发电的可行性。进入70年代后，由于原油价格上涨导致能源危机，以及第二次科技革命过程中，石油、煤炭等燃料大量燃烧引发的环境问题，各国开始发展新能源[13]。核电作为一种新的无污染且已经被证实了可行性的新能源，很快在世界各个国家得到了重视，核电从此开始了商业发展。目前世界上近30个国家在发展核电，装机量超过400多台，其发电量已占世界总发电量的40%[14]。其中主要以压水堆、沸水堆、重水堆以及石墨水冷堆为主。如美国的Model212、Model312，法国的CPY、P4标准型核电站。目前世界上运行的核电站主要以第二代核电站为主。我国核电的发展起步较晚，文革过后的几年，中央批准了一大批民生建设，这其中就包括秦山核电站和大亚湾核电站的建设。1991年，我国第一座核电站
【参考文献】：
期刊论文
[1]锻造技术在航天运载器中的应用及展望[J]. 倪江涛,张文学. 航天制造技术. 2019(05)
[2]中国核电行业发展现状和前景[J]. 电器工业. 2019(10)
[3]航空发动机高温材料的研究现状及展望[J]. 付青峰,杨细莲,刘克明. 热处理技术与装备. 2018(03)
[4]IN625合金的动态应变时效效应[J]. 龙老虎,高振桓,张波,巩秀芳,范华. 东方汽轮机. 2017(04)
[5]CM247LC单晶高温合金中MC碳化物对γ/γ′共晶反应的影响[J]. 马德新,王富,温序晖,孙德建,刘林. 金属学报. 2017(12)
[6]核电站的发展历程及应用前景[J]. 薛广彬,陈雪芹. 科技展望. 2016(13)
[7]基于全球发展趋势的我国核电站发展策略探索[J]. 殷飞翼. 产业与科技论坛. 2015(23)
[8]我国核电现状及发展趋势[J]. 钟宇航,黄及娟,姜兰兰. 华北电力大学学报(社会科学版). 2014(06)
[9]竞逐第四代核能[J]. 张慧. 能源. 2014(06)
[10]核电站的发展历程及应用前景[J]. 林宗虎. 自然杂志. 2012(02)
硕士论文
[1]热轧27.5Cr-3.5Mo-2Ni超级铁素体不锈钢微观组织及力学性能研究[D]. 骆毅.太原理工大学 2018
[2]某重载车辆差速器直齿锥齿轮齿面修形设计与锻造成形工艺研究[D]. 郭子乾.重庆大学 2018
本文编号：3453138
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