W含量对Sanicro25钢组织和性能的影响

W含量对Sanicro25钢组织和性能的影响

论文摘要

随着全球控制二氧化碳排放压力的日益增加,提高燃煤火电机组效率减少煤碳使用量,降低二氧化碳排放量已经成为了火力发电技术的关键。高参数超(超)临界火力发电技术是降低煤碳消耗,减少二氧化碳排放量的有效手段。Sanicro25钢是用于制造电站锅炉过热器(或再热器)的一种新型奥氏体耐热钢。该钢中,W不但起着固溶强化的作用,而且对析出相的析出规律和热变形行为有影响,因此本文针对W含量对Sanicro25钢的作用开展研究。本文采用Thermo-Calc热力学软件计算与实验相结合的方法,研究了钢中的重要析出相及各相含量,讨论了各元素含量变化对析出相的影响,700℃时Sanicro25钢中的析出相有M23C6碳化物、Laves相、σ相和Z相。M23C6碳化物主要由Cr、Fe、W、Co和C、N组成,其中Cr是主要组成元素,含量约占70.8%,其次是W,约占14.8%。Z相主要由Nb、Cr、N组成,其中Cr含量占26.5%,Nb含量占58.2%,N占11.7%。σ相主要由Fe、Cr、Ni等元素组成,Cr是主要的合金元素,含量为43.3%,其次是Fe,含量为33.3%。增加钢中W和C含量可以增加M23C6的析出量及回溶温度,Cr和Co含量对M23C6的析出量没有明显影响。Cr含量越低W含量越高,Laves相的回溶温度越高,析出量越大。Cr、N含量越低,Nb含量越高,MX相的析出量越高。Nb含量越高,N含量越低,Z相的析出量越大。W、Cr含量越高,σ相析出量越大,回溶温度越高。通过扫描电镜和透射电镜对钢中的析出相进行了研究,经过透射可以观察到的析出相有M23C6相、富Cu相。通过热压缩实验对W含量1.81%和3.87%的Sanicro25钢的热变形行为进行研究,研究结果表明:对不同W含量Sanicro25实验钢,峰值应力随着变形速率的增加而明显增加,随着变形温度的升高而降低。高钨实验钢的峰值应力明显高于低钨实验钢,高钨实验钢比低钨实验钢具有更高的热变形抗力,高钨实验钢的热变形激活能高于低钨实验钢。通过研究同样得到不同W含量实验钢的动态再结晶组织和热加工图,给出了最佳热加工工艺。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究背景
  • 1.1.1 超(超)临界机组的发展
  • 1.1.2 超(超)临界用钢的发展
  • 1.2 奥氏体耐热钢的发展及主要失效形式
  • 1.2.1 奥氏体耐热钢的发展
  • 1.2.2 奥氏体耐热钢的主要失效形式
  • 1.3 Sanicro25钢的特点及合金化原理
  • 1.3.1 Sanicro25钢的特点
  • 1.3.2 Sanicro25钢的强化机制
  • 1.3.3 Sanicro25钢中重要元素的合金化特点
  • 1.3.4 Sanicro25钢中重要的析出相
  • 1.4 金属材料的热变形行为及其研究方法
  • 1.4.1 金属材料再结晶行为的研究
  • 1.4.2 变形条件对应力-应变曲线的影响
  • 1.4.3 金属材料的热变形本构方程
  • 1.4.4 热加工图
  • 1.5 研究目的及主要研究内容
  • 第二章 实验材料及研究方法
  • 2.1 实验材料
  • 2.2 研究方法
  • 2.2.1 Sanicro25钢中析出相的热力学计算
  • 2.2.2 Sanicro25的热压缩试验
  • 2.2.3 Sanicro25钢的显微组织分析
  • 2.3 本章小结
  • 第三章 Sanicro25钢中析出相的热力学计算
  • 3.1 Sanicro25钢中主要析出相及影响元素
  • 3.1.1 Sanicro25钢种主要析出相
  • 3.1.2 Sanicro25钢主要析出相组成
  • 3.2 Sanicro25钢中各元素对析出相的影响
  • 3.2.1 Co、W、Cr、C对M23C6的影响
  • 3.2.2 W、Cr对Laves相的影响
  • 3.2.3 Nb、C、Cr、N对MX相的影响
  • 3.2.4 W、Cr对σ相的影响
  • 3.2.5 Nb、Cr、N对Z相的影响
  • 3.3 Sanicro25钢中析出相的形貌分析
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 Sanicro25钢热变形行为的研究
  • 4.1 低钨Sanicro25钢热变形行为的研究
  • 4.1.1 变形温度对低钨Sanicro25钢应力-应变曲线的影响
  • 4.1.2 应变速率对低钨Sanicro25钢的应力-应变曲线的影响
  • 4.1.3 变形条件对低钨Sanicro25钢峰值应力和峰值应变的影响
  • 4.1.4 低钨Sanicro25钢不同变形条件下的变形抗力
  • 4.1.5 低钨Sanicro25钢的热变形方程
  • 4.1.6 低钨Sanicro25钢Z参数与峰值应力的关系
  • 4.1.7 低钨Sanicro25钢Z参数与微观组织的对应关系
  • 4.1.8 变形条件对低钨Sanicro25钢显微组织的影响
  • 4.1.9 低钨Sanicro25钢的热加工图及金相组织
  • 4.2 高钨Sanicro25钢的高温流变行为的研究
  • 4.2.1 变形温度对高钨Sanicro25钢应力-应变曲线的影响
  • 4.2.2 变形速率对高钨Sanicro25钢应力-应变曲线的影响
  • 4.2.3 高钨Sanicro25钢不同变形条件下的变形抗力
  • 4.2.4 变形条件对高钨Sanicro25钢对峰值应力和峰值应变的影响
  • 4.2.5 高钨Sanicro25钢的热变形方程
  • 4.2.6 高钨Sanicro25钢Z参数与金相组织之间的关系
  • 4.2.7 Sanicro25钢的热加工图
  • 4.3 钨对热变形行为的影响
  • 4.3.1 低高钨实验钢变形温度对应力-应变曲线对比
  • 4.3.2 低高钨实验钢变形速率对应力-应变曲线对比
  • 4.3.3 低高钨实验钢不同变形条件下的变形抗力的对比
  • 4.3.4 低高钨实验钢热变形方程的对比
  • 4.3.5 低高钨实验钢的功率耗散对比图
  • 4.3.6 低高钨实验钢热加工对比图
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录A 攻读学位期间发表论文
  • 相关论文文献

    • [1].破碎煤体表面氡析出量与射气系数的相关性分析[J]. 内蒙古煤炭经济 2020(07)
    • [2].9个关于刷牙的冷知识[J]. 时代邮刊 2017(07)
    • [3].不同V含量50Mn钢的热力学分析[J]. 热处理技术与装备 2020(01)
    • [4].电感耦合等离子质谱法测定水嘴中15种有害元素析出量[J]. 检验检疫学刊 2014(03)
    • [5].轴向应力对红砂岩氡气析出量影响的探究[J]. 核技术 2014(11)
    • [6].水嘴的铅析出量分析及风险评估[J]. 现代食品科技 2013(07)
    • [7].水嘴中六价铬析出量的测定[J]. 生物技术世界 2012(03)
    • [8].改性聚苯醚吸收法测定高分子食品接触材料高温下全迁移物析出量[J]. 检验检疫学刊 2011(03)
    • [9].晶间腐蚀对304不锈钢食具铬离子析出量的影响[J]. 现代食品科技 2017(06)
    • [10].单轴压力下花岗岩氡析出量的探究[J]. 核技术 2013(05)
    • [11].液相色谱-电感耦合等离子体质谱法测定水嘴中六价铬和三价铬析出量[J]. 分析测试学报 2016(12)
    • [12].GH105合金元素含量对析出相的影响[J]. 有色金属材料与工程 2018(04)
    • [13].材质元素对不锈钢杯重金属析出量的影响[J]. 中国计量学院学报 2016(01)
    • [14].煤矸石中砷的淋溶析出规律[J]. 黑龙江科技学院学报 2013(05)
    • [15].水嘴的铅析出问题探讨[J]. 质量技术监督研究 2015(04)
    • [16].基于CALPHAD方法对GH3128合金析出相的热力学模拟计算和应用[J]. 特殊钢 2020(01)
    • [17].陶瓷片密封水嘴铅析出量超标原因分析[J]. 食品安全质量检测学报 2020(13)
    • [18].石墨炉原子吸收法测定水嘴中铅析出量[J]. 广东化工 2016(07)
    • [19].铁素体析出量对铸坯热塑性的影响[J]. 江西冶金 2018(02)
    • [20].菱镁制品泡水氯离子析出量与强度关系的研究[J]. 山东化工 2012(12)
    • [21].“毒龙头”,行业蜕变加速器[J]. 认证技术 2013(12)
    • [22].水龙头新标准12月实施 重金属析出量成焦点[J]. 福建质量技术监督 2014(07)
    • [23].煤矸石中重金属元素释放的动态淋溶规律[J]. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版) 2009(S1)
    • [24].Nb和V对1Cr16Co5Ni2Mo1WVNbN钢中析出相影响的模拟计算[J]. 钢铁研究学报 2018(01)
    • [25].油页岩微波热解过程中硫的析出特性[J]. 燃烧科学与技术 2015(06)
    • [26].学术派[J]. 视野 2014(24)
    • [27].数字[J]. 生命与灾害 2013(09)
    • [28].煤中汞赋存形态及其热解时析出规律研究[J]. 燃料化学学报 2014(02)
    • [29].中国眼镜企业的两难选择[J]. 中国质量万里行 2010(05)
    • [30].PBT材料耐冷媒析出量影响因素的研究[J]. 塑料工业 2017(07)

    标签:;  ;  ;  

    W含量对Sanicro25钢组织和性能的影响
    下载Doc文档

    猜你喜欢