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不同热处理工艺对X12CrMoWVNbN10组织和性能的影响(2)

时间:2019-12-21 16:00来源:毕业论文
在超超临界发电机组发展的过程中,由于经济和技术方面的原因,美国和德国的单位只能减少操作参数,如美国MOS,只能在32.4MPa,605℃的低参数运行。在

在超超临界发电机组发展的过程中,由于经济和技术方面的原因,美国和德国的单位只能减少操作参数,如美国MOS,只能在32.4MPa,605℃的低参数运行。在操作中出现的问题多是因为原材料。因为材料的水平科技有限,受热处是奥氏体耐热钢,但奥氏体钢的低导热系数和热膨胀系数会引起热应力和疲劳裂纹。考虑到施工成本和可用性,并将新的单元参数返回到次临界参数。直到第二十世纪,中70年代的能源危机和燃料价格的上升,这使得人们重新思考高参数发电技术,这为美国的一系列发展做出了贡献,超临界和超超临界发电技术合作研发项目。

我们可以看到,耐热材料是十分重要的,为了让高性能的单位的运行和稳定的运作,研发耐热材料的性能和工艺为最主要内容,目前材料的技术和基础已经研究形成。但是,超超临界汽轮机的大型高压转子通常质量惊人,约几十吨,蒸汽的压力更要达到30MPa以上。在同一时间,它也以高速旋转的方式运行。因此,对耐热钢的性能要求极高。在X10CrMoVNb9-1添加W,形成铁素体耐热钢X12CrMoWVNbN10-1-1。汽轮机中,X12CrMoWV、X12CrMoWVNbN10-1-1钢是两种经常使用的耐热钢,它们具有的优点有:优秀的高温蠕变性能、热疲劳性能与疲劳周期低等。因为X12CrMoWVNbN10-1-1耐热钢中Cr的质量分数约为12%,在高温下会形成铁素体,严重影响X12CrMoWVNbN10-1-1耐热钢的力学性能。因此,在热处理工艺中应消除所有的铁素体。而长时间保温法消耗时间长,浪费能源太多,不能应用在实际生产。因此,研究完善热处理工艺的意义十分重大。

1.3国内外X12CrMoWVNbN10-1-1研究概况

1.4  X12CrMoWVNbN10-1-1的种类及优点

X12CrMoWVNbN10-1-1耐热钢应用于汽轮机转子、汽轮机叶片、汽轮机缸体和汽轮机阀体,材质性能要求包括:低疲劳周期和优秀蠕变强度,对于应力腐蚀敏感性要求低等等的重要性质。

普通的12%Cr 耐热钢只能应用在566℃以下的汽轮机转子锻件,才能提供足够的韧性和热疲劳性能和强度。英国的12Cr0.5MoVNbN钢是一种用于开发其他耐热钢的基础组件。在第二十世纪50年代的美国通过降低Nb含量降低固溶温度和保证韧性,并通过降低Cr含量抑制铁素体的出现,导致出现10.5CrMoVNbN(GE),可调钢。还在12CrMoV钢的基础上开发的含钨铬转子钢,X12CrMoWVNbN10-1-1耐热钢和10CrMoV钢完全没有可比性。在第二十世纪70年代日本开发的593℃级12CrMoVNb。12CrMoVNbWN系列钢应用于620℃水平;高合金含量的12CrMoVNbW系列TR1200钢和12CrMoVNbW系列用于温度630℃的转子,这都已被用于日本的超临界机组。

欧洲在未来开发9.5CrMoVNb, 10.5CrMovVNbWN和10.2CrMoVNbN,一系列的转子钢,这些钢锻件的原型已经习惯了分析和瞬态和持久的机械性能测试,其中部分已经被应用到超超临界机组。除了X12CrMoWVNbN10-1-1耐热钢,日本还开发了9.5CrMoVNbN(TOS 301)钢和9.5Cr0.5Mo2WVNbN使用(TOS 302)和9.5Cr0.5Mo2WVNbNb3.0(TOS 303)在较高的温度下。欧洲还开发了两种钢铸件,G—X12CrMoWVNbN9-1和G-X12CrMoWVNbN10-1-1。

1.5  研究目标及内容

铁素体钢X12CrMoWVNbN10-1-1涡轮耐热钢中含有大量合金元素,淬透性是非常好的,即使是一个非常缓慢的冷却速度(如空气冷却也能得到马氏体。)X12CrMoWVNbN10-1-1耐热钢主要的强化机制主要在于固溶强化,而沉淀强化和晶界强化也给其提供了优良的性能,具有良好的高温强韧性和高温蠕变性,如M23C6型碳化物,尤其是MX(M代表的金属元素,X代表非金属元素C、N)在奥氏体化过程中碳氮的化合物可以逐渐溶解在奥氏体均匀化、固溶和均匀度EE不仅影响奥氏体晶粒的生长,也影响到随后的淬火马氏体相变。因为X12CrMoWVNbN10-1-1耐热钢中Cr的质量分数约为12%,在高温下会形成铁素体,严重影响X12CrMoWVNbN10-1-1耐热钢的力学性能。因此,在热处理工艺中应消除所有的铁素体。而长时间保温法消耗时间长,浪费能源太多,不能应用在实际生产。对于X12CrMoWVNbN10-1-1钢工作过程中会产生有害的铁素体组织,一般可以通过回收重型铸造、锻造、热处理、并加以解决,其他方法然而回炉重铸,价格太高。 不同热处理工艺对X12CrMoWVNbN10组织和性能的影响(2):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_43835.html

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