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1、新型合金在700℃或者更高溫度下的良好的蠕變性能的開發(fā)SeiichiMuneki1,a,HiroshiOkubo1,b,HirokazuOkada2,c,MasaakiIgarashi2,dandFujioAbe1,e關鍵詞：USC鍋爐、蠕變、碳氮自由合金、leaves相，相、蒸氣抗氧化性。摘要：在蠕變試驗前進行了系統(tǒng)的研究，碳氮組成的自由合金在顯微結構下的組織是由過飽和馬氏體和高密度的位錯構成。這些合金是通過一種新方法來獲得的，通過母相和金屬間化合物利用奧氏體相逆向轉變過程來提高它的蠕變性能，例如在蠕變試驗中作

2、為leaves相和相的沉淀物。這些合金不依賴于任何碳化物和碳氮化合物來作為強化因素是非常重要的。這些合金的蠕變行為被發(fā)現(xiàn)它不同于傳統(tǒng)的高Cr鐵素體耐熱鋼。人們發(fā)現(xiàn)在700℃的時候，F(xiàn)e-Ni合金的最小蠕變速率比普通的耐熱鋼要低很多，這是因為在這些合金中即便是在700攝氏度的時候也有很好的彌散強化作用。因此，碳和氮組成的自由合金在700℃或者更高的溫度下表現(xiàn)出了很好的抗蠕變性能和蒸氣抗氧化性。簡介：像主蒸汽管這樣的大口徑管道和如題所說的USC電站鍋爐，使用蒸氣溫度和壓力的增加要求材料要在600℃或者更高溫度下有很高

3、的蠕變強度或者提高材料的耐熱性能。在現(xiàn)在目標蒸氣狀況在630℃提高到30，發(fā)明一種在蠕變強度和蒸氣抗氧化性都好于P91高Cr鐵素體耐熱鋼的新型耐熱鋼材是非常有必要的。在歐洲發(fā)展的鍋爐和汽輪機運行過程中的溫度超過了700℃被貫徹執(zhí)行在歐盟AD700這項計劃中。協(xié)同涉及所有的主要支持歐洲電廠生產設施和研究機構。這個工程的第一階段始于1998年一直到2003年。第二個階段始于2002年一直運作到2005年。其目的是對于這個計劃的建設和運作發(fā)展它全部的技術是很有必要的。一個新的嘗試已經被得到論證，通過使用由Leaves相

4、和相獲得的游離碳的Fe-Ni-Co馬氏體合金可以再高溫低氣壓情況下獲得均勻的蠕變變形。研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e-Ni-Co合金的蠕變行為完全不同于傳統(tǒng)的高Cr鐵素體鋼。在這些合金里面，已經得到證實當溫度超過700℃的時候它的蠕變特性會被迅速提高。在這項研究中，當溫度超過700℃時，對于由游離的碳和氮組成的3Fe-12Ni-9Co-10W-（0，5，9）Cr合金中加入鋁和硅元素對它的蠕變性能和蒸氣抗氧化性有所影響已經得到證明。尤其在它們中間的三個合金的優(yōu)秀的抗蒸氣氧化性已經獲得。而且，在C=20從Larson-Miller參

5、數(shù)計算出來在700℃和100超過100000小時它的特性更為明顯。在7000個小時這個最長的時間里面，蠕變的試樣表面也沒有發(fā)現(xiàn)裂紋。實驗步驟表一，表明了在這項研究中合金中化學元素組分的作用。這9個10㎏的Fe-12Ni-9Co-10W合金都在真空感應爐被熔化。他們在加熱到1200℃溫度下一小時被熱壓和熱軋制成為一個16㎜2的鋼板。在1000℃時進行30分鐘液化處理。對于這個蠕變斷裂試驗，在開始的時候試樣是直徑8㎜和長度42㎜的。表一合金化學組分的作用百分含量）CNNiCoWCrTiBAlSiFe0C0.00050

6、.000612.159.2410.150.190.00470.0850.02Bal.0C3A0.00300.001011.798.8310.010.190.00502.990.02Bal.0C3S0.00300.001011.948.959.720.190.00520.132.93Bal.5C0.00050.000512.088.969.905.040.120.00520.060.02Bal.5C3A0.00300.000511.778.819.964.770.200.00523.150.01Bal.5C3S0.

7、00300.001111.768.849.914.830.180.00430.132.90Bal.9C0.00030.000612.069.0410.108.660.160.00510.090.04Bal.9C3A0.00400.001011.718.779.988.500.200.00503.080.01Bal.9C3S0.00200.001211.758.859.858.730.180.00510.132.95Bal.合金的強度很高，試樣的直徑由于連接頭損壞的發(fā)生被改變成了直徑為6㎜、30㎜長了。測試的環(huán)境是

8、在應力300到60之間、溫度從650℃和800℃之間的。蠕變試驗是在溶液處理的情況下試樣到達蠕變溫度時候就開始的。在抗蒸汽氧化的測試中，被用作金屬板的試樣是2㎜厚、10㎜寬、20㎜長。試驗溫度是700℃和750℃，這是一個很長的一段時間，一直到1000小時。結果與討論特性轉換圖1表現(xiàn)了Fe-12Ni-9Co-10W三種合金的膨脹度的改變。對于0C中Cr的游離系列的奧氏體起