汽轮机转子钢在硫酸酒精溶液中电化学行为研究

论文摘要

汽轮机材料的热脆化是仅次于高温蠕变和疲劳的第三大损伤形式。为确保安全运行,需要开发一种无损检测技术。本论文首先通过合金冶炼得到模拟汽轮机转子原始材料,再采用GE步冷热处理工艺对试样进行热处理,热处理后材料的FATT50均有所增加,从而达到模拟实际中高温下长时间热脆化转子材料的效果。采用动电位阳极极化法在一定条件下对材料进行电化学极化测试。测试结果表明:极化曲线上的特征电流峰I3和材料FATT50之间存在显著正相关关系。把温度作为独立变量,再综合考虑化学成分以及机械性能等其它与材料FATT50值明显相关的因素进行多元回归分析,得到材料FATT50的预测模型。对得到的预测模型进行的验证表明:预测模型消除了温度对电流的影响,并且对于原试验材料和新材料的预测误差基本在±15℃之内。单个温度下的回归模型的精度要略好于加入温度作为变量的情况。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景及意义
• 1.1.1 课题研究背景
• 1.1.2 脆化检测方法开发的意义
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 大型热力设备的安全性评价体系
• 1.2.2 转子的热脆化评价方法现状
• 1.3 本课题研究方法
• 第二章 30Cr2MoV 转子钢热脆化机理及其电化学测试原理
• 2.1 30Cr2MoV 转子钢热脆化机理
• 2.2 电化学法测试技术基本原理
• 2.2.1 动电位阳极极化法测量原理
• 第三章 材料的制备以及电化学测试
• 3.1 前言
• 3.2 试验材料的制备与性能测定
• 3.2.1 合金冶炼
• 3.2.2 锻造
• 3.2.3 锻后热处理
• 3.2.4 粗加工
• 3.2.5 性能热处理（调质热处理）
• 3.2.6 化学成分分析方法
• 3.2.7 性能测试
• 3.2.8 步冷热处理
• 3.2.9 试样成分与性能测试结果
• 3.3 电化学测试的准备
• 3.3.1 电化学试样制备
• 3.3.2 实验装置
• 3.4 动电位阳极极化试验过程
• 3.4.1 溶液浓度的初步确定
• 3.4.2 终扫电位的确定（A4-1）
• 3.4.3 试验条件的优化
• 第四章 试验结果与讨论
• 4.1 不同温度下各试样的试验结果
• 4.2 电化学参数与试样中化学成分含量之间关系
• 4.2.1 Cr 元素含量与电化学参数的关系
• 4.2.2 S 元素含量与电化学参数的关系
• 4.3 晶粒度对电化学特征参数的影响
• 4.4 温度对电化学参数的影响
• 4.5 电化学特征参数与FATT 的相关关系
• 第五章 数学模型的建立
• 5.1 模型中因变量和自变量的确定
• 5.2 回归分析结果与讨论
• 5.3 预测模型的拟和精度及预测精度分析
• 5.4 单一温度下的模型的建立
• 5.4.1 10℃时的数学模型
• 5.4.2 15℃时的数学模型
• 5.4.3 20℃时的数学模型
• 5.4.4 25℃时的数学模型
• 5.4.5 30℃时的数学模型
• 小结
• 第六章结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 课题展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况
• 详细摘要