热处理对G-X12CrMoWVNbN10-1-1耐热钢组织和性能的影响

论文摘要

本文通过对新型耐热钢G-X12CrMoWVNbN10-1-1的热处理工艺和高温力学性能进行研究,以期使这种材料能满足蒸汽参数不断提高的火力发电机组的使用要求,从而提高机组发电效率、减少废气排放,这具有很大的经济效益和社会效益。该文应用Thermo-Calc热力学软件分析了G-X12CrMoWVNbN10-1-1钢中的平衡析出相以及钢中主要合金元素含量对各相析出条件的影响;研究热处理工艺中的淬火和回火工艺对钢组织和性能的影响;在550℃、600℃、650℃、700℃温度条件下进行高温拉伸试验并扫描其断口,研究钢的高温力学性能。研究结果表明:G-X12CrMoWVNbN10-1-1钢中平衡析出相有δ-Fe、γ-Fe、α-Fe、MX型碳氮化物、M23C6碳化物、Laves相。合金元素主要影响完全奥氏体化温度区间以及第二相粒子的析出温度及析出量。淬火方式采用风冷得到的综合力学性能比采用油冷稍好,但是差别不明显。回火温度是影响G-X12CrMoWVNbN10-1-1钢力学性能的重要因素,回火温度过低,板条马氏体回复不充分;回火温度过高,马氏体发生分解转变为回火索氏体,735℃775℃是回火最佳温度。G-X12CrMoWVNbN10-1-1钢在高温下具有较好的抗软化能力,较高的抗拉强度和塑性,在试验温度下,断裂方式为穿晶韧性断裂。钢中存在杂质颗粒对塑性影响较大,而对抗拉强度影响较小。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 超（超）临界火力发电技术
• 1.2 超（超）临界火电机组用耐热钢的分类及发展
• 1.2.1 低合金1～3% Cr 钢
• 1.2.2 9%～12%Cr
• 1.2.3 奥氏体耐热钢
• 1.3 9%～12% CR 耐热钢的组织结构和强化机
• 1.4 9%～12% CR 耐热钢的性能退化和失
• 1.5 G-X12CRMOWVNBN10-1-1 钢介绍
• 1.6 本论文的主要研究内容
• 第2章 验材料及研究方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 热力学分析
• 2.2.2 不同热处理状态的组织和性能
• 2.2.3 淬火工艺对组织性能的影响
• 2.2.4 回火工艺对组织性能的影响
• 2.2.5 高温瞬时拉伸试验
• 2.3 试验设备
• 2.3.1 热处理
• 2.3.2 常温拉伸
• 2.3.3 硬度测试
• 2.3.4 高温瞬时拉伸
• 2.3.5 组织观察
• 2.3.6 断口扫描
• 2.4 本章小结
• 第3章 G-X12 CRMOWVNBN10-1-1 钢平衡析出相热力学分析
• 3.1 GX12 钢的热力学平衡相图
• 3.2 合金元素含量对平衡析出相的影响
• 3.2.1 碳含量的影响
• 3.2.2 铬含量的影响
• 3.2.3 钨含量的影响
• 3.2.4 钼含量的影响
• 3.2.5 钒含量的影响
• 3.2.6 铌含量的影响
• 3.2.7 氮含量的影响
• 3.3 本章小结
• 第4章 处理对GX12 钢组织与性能的影响
• 4.1 热处理状态下的组织和性能研究
• 4.2 淬火冷却速度对组织和性能的影响
• 4.3 回火温度对组织和性能的影响
• 4.4 本章小结
• 第5章 GX12 钢高温力学性能
• 5.1 高温瞬时拉伸实验
• 5.2 高温拉伸断口分析
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢