T/P91-92耐热钢相参量和性能的研究

发布时间：2022-10-03 17:58

　　为提高发电效率和减少CO2排放,超（超）临界火力发电机组是目前世界各国日益发展的主流燃煤发电模式。其发电参数（温度和蒸汽压）的提高对锅炉用钢提出了更高的性能要求。T/P91-92钢是这类锅炉用钢的主体材料。国内外大量运行现状表明,在役P91钢部件特别是弯头（或弯管）部位的硬度已明显偏低（160HBW以下）,高等级P92耐热钢部件也开始出现同类问题;T91钢爆管和焊接接头ⅣV型开裂现象并不少见;P91/P92钢焊缝的质量检验中常发现黑色线状组织;上述现象表明:超（超）临界火力发电机组存在严重的安全隐患,因此已经引起国内外相关企业和材料研究和开发领域的严重关切和高度重视。然而,目前对查明其原因并提出判废依据仍缺乏相关科学与技术依据和标准与规范。因此,开展相关研究是至关重要和十分必要的。在相参量研究方面,开展了以下工作:①研究了 P91 部件（530～550℃/3.53～17.4MPa/57,000～63,000h）相参量变化对其硬度的影响,建立了 P91部件服役后基体C含量（PC-matrx）和硬度（HV0.1）与M23C6碳化物和Laves相的体积分数和等效直径（VM23C6、VLave... 

【文章页数】：147 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 超(超)临界机组的发展
    1.2 超(超)临界锅炉用耐热钢简介
        1.2.1 国外发展历程
        1.2.2 国内发展历程
    1.3 锅炉用铁素体耐热钢的组织特征及元素作用
        1.3.1 组织特征
        1.3.2 元素作用
    1.4 T/P91-92钢的研究现状
        1.4.1 在役P91钢部件的低硬度问题
        1.4.2 P92钢的持久寿命
        1.4.3 T91钢爆管
        1.4.4 T91钢焊接接头的Ⅳ型开裂
        1.4.5 P91/P92钢焊缝黑线组织
    1.5 本文研究目的、意义及内容
        1.5.1 研究目的及意义
        1.5.2 内容
2 P91部件相参量的变化对其硬度的影响
    2.1 引言
    2.2 实验材料与方法
    2.3 实验结果及讨论
        2.3.1 显微组织与硬度
        2.3.2 析出相的体积分数
        2.3.3 析出相的等效直径
        2.3.4 基体C含量及其与相参量间的关系
        2.3.5 硬度与相参量间的关系
        2.3.6 硬度降低原因分析
        2.3.7 相间元素交换和析出相与界面的交互作用
    2.4 本章小结
3 低硬度P91部件持久强度预测和安全性评估
    3.1 引言
    3.2 实验材料与方法
    3.3 实验结果及讨论
        3.3.1 低硬度P91部件的持久强度预测
        3.3.2 低硬度P91部件的安全性评估
    3.4 本章小结
4 P92钢相参量的变化对其持久寿命的影响
    4.1 引言
    4.2 实验材料与方法
    4.3 实验结果及讨论
        4.3.1 显微组织
        4.3.2 M_(23)C_6和Laves相参量与持久寿命
        4.3.3 MX相参量与持久寿命
        4.3.4 δ铁素体与持久寿命
    4.4 本章小结
5 T91钢爆管的相参量分析
    5.1 引言
    5.2 实验材料与方法
    5.3 实验结果及讨论
        5.3.1 显微组织
        5.3.2 相参量分析
        5.3.3 热力学分析
        5.3.4 重新热处理
    5.4 本章小结
6 T91钢焊接接头Ⅳ型开裂的相参量分析
    6.1 引言
    6.2 实验材料及方法
    6.3 实验结果及讨论
        6.3.1 显微组织
        6.3.2 显微硬度
        6.3.3 相参量分析
        6.3.4 模拟热处理
    6.4 本章小结
7 P91/P92钢焊缝黑线组织的定量研究
    7.1 引言
    7.2 实验材料与方法
    7.3 实验结果及讨论
        7.3.1 黑线组织的构成
        7.3.2 黑线/正常组织区域的热力学分析
        7.3.3 650℃时效试验
        7.3.4 重新热处理
    7.4 本章小结
8 结论及展望
    8.1 结论
    8.2 展望
参考文献
攻博期间发表的科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]二次再热技术发展与应用现状[J]. 王月明,牟春华,姚明宇,宁哲,薛建中.  热力发电. 2017(08)
[2]P92抗蠕变钢管微观组织对持久性能的影响[J]. Vida Knezevic,Bruno Lefebvre,Ivana Parezanovic.  热力发电. 2016(03)
[3]Laves Phase Formation and Its Effect on Mechanical Properties in P91 Steel[J]. Zhi-Xin Xia,Chuan-Yang Wang,Yan-Fen Zhao,Guo-Dong Zhang,Lu Zhang,Xin-Ming Meng.  Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2015(10)
[4]P91钢管长时间服役后的组织与力学性能[J]. 钟万里,李文胜,王伟,史显波,严伟,单以银,杨柯.  金属热处理. 2015(06)
[5]Individualized Pixel Synthesis and Characterization of Combinatorial Materials Chips[J]. Xiao-Dong Xiang,Gang Wang,Xiaokun Zhang,Yong Xiang,Hong Wang.  Engineering. 2015(02)
[6]某电厂T91过热器管爆管原因分析[J]. 李红,曹芳娣.  机械制造与自动化. 2014(04)
[7]T91高温过热器管爆裂原因分析[J]. 王俊霖,刘敏,张萍,王志奋.  理化检验(物理分册). 2013(09)
[8]超临界火力发电机组二次再热技术研究[J]. 张方炜,刘原一,谭厚章,张经武.  电力勘测设计. 2013(02)
[9]P91钢蒸汽管道软化机理与热处理工艺控制[J]. 蔡文河,赵卫东,王智春,李炜丽,刘建屏.  热力发电. 2013(01)
[10]P92钢中δ铁素体对700和750℃时效析出相成分和体积分数的影响[J]. 彭志方,蔡黎胜,彭芳芳,党莹樱,陈方玉.  金属学报. 2012(11)



本文编号：3684552