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锅炉高温再热器长时服役TP310HCbN钢管失效分析
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作者 宋玉 廖永浩 +2 位作者 于鑫 聂海军 杨林 《发电设备》 2024年第3期172-176,共5页
针对某660 MW超超临界机组服役4.6万h后的锅炉高温再热器,通过金相检测、扫描电镜、拉伸试验和冲击试验等方法对泄漏的TP310HCbN钢管的组织形貌和力学性能进行研究。结果表明:长时高温服役使TP310HCbN钢管的金相组织老化至3~4级,晶界析... 针对某660 MW超超临界机组服役4.6万h后的锅炉高温再热器,通过金相检测、扫描电镜、拉伸试验和冲击试验等方法对泄漏的TP310HCbN钢管的组织形貌和力学性能进行研究。结果表明:长时高温服役使TP310HCbN钢管的金相组织老化至3~4级,晶界析出大量碳化物,管材严重脆化,导致其韧性储备不足,受外力撞击后外壁表面形成大量微裂纹,随着服役时间的延长,管样裂纹逐渐扩展并最终导致爆管泄漏。 展开更多
关键词 锅炉 高温再热器 奥氏体耐热钢 tp310hcbn 时效脆化
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超超临界锅炉材料TP310HCbN(HR3C)持久及析出行为 被引量:11
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作者 方旭东 王岩 +3 位作者 范光伟 夏焱 王志斌 韩培德 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期112-117,共6页
采用持久试样方法,结合Gleeble、硬度分析、SEM、EDS、TEM等分析手段,对TP310HCbN耐热钢热变形以及在650℃与700℃条件下持久及析出行为进行了分析。结果表明:两种持久温度条件下,硬度变化趋势差别不大;随着持久时间延长,TP310HCbN耐热... 采用持久试样方法,结合Gleeble、硬度分析、SEM、EDS、TEM等分析手段,对TP310HCbN耐热钢热变形以及在650℃与700℃条件下持久及析出行为进行了分析。结果表明:两种持久温度条件下,硬度变化趋势差别不大;随着持久时间延长,TP310HCbN耐热钢晶内析出物由颗粒状转变为棒状,并存在大量与位错相互作用的蠕虫状NbCrN析出物;太钢生产的TP310HCbN耐热钢650℃/700℃-100000h外推持久强度均满足标准要求。 展开更多
关键词 tp310hcbn 析出相 持久 硬度
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国产TP310HCbN钢在高温应力下的组织结构 被引量:7
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作者 郭岩 林琳 +1 位作者 侯淑芳 王博涵 《中国电力》 CSCD 北大核心 2012年第10期42-47,共6页
为探讨TP310HCbN的强化机理和失效原因,借助透射电镜和扫描电镜对国产TP310HCbN钢在高温应力作用下的组织结构进行研究。结果表明:经高温应力作用,晶内析出面心立方结构的M23C6碳化物和简单四方结构的NbCrN,晶界也析出M23C6碳化物,长时... 为探讨TP310HCbN的强化机理和失效原因,借助透射电镜和扫描电镜对国产TP310HCbN钢在高温应力作用下的组织结构进行研究。结果表明:经高温应力作用,晶内析出面心立方结构的M23C6碳化物和简单四方结构的NbCrN,晶界也析出M23C6碳化物,长时间试验条件下M23C6上析出σ相;高温应力下析出的M23C6和NbCrN提高了TP310HCbN钢持久断裂试样的硬度;晶内和晶界析出的M23C6碳化物的晶格常数均为基体的3倍,并与基体保持完全共格关系;随着试验时间延长,M23C6碳化物数量增多。对于国产TP310HCbN钢,在运行环境下需关注σ相和碳化物的分布、尺寸及其数量。 展开更多
关键词 tp310hcbn 组织结构 高温应力 M23C6 Σ相 NbCrN 硬度
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超超临界锅炉用TP310HCbN热变形行为
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作者 方旭东 王岩 +3 位作者 韩培德 范光伟 夏焱 王志斌 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S2期226-229,共4页
在Gleeble-3800热模拟试验机上,利用热压缩试验研究了TP310HCb N合金在变形温度1050~1250℃、应变速率0.1~20 s-1条件下的热变形特性,并建立热变形本构方程,得到其热激活能为467.412 k J/mol;在本实验条件下,随着应变速率的提高,再结晶... 在Gleeble-3800热模拟试验机上,利用热压缩试验研究了TP310HCb N合金在变形温度1050~1250℃、应变速率0.1~20 s-1条件下的热变形特性,并建立热变形本构方程,得到其热激活能为467.412 k J/mol;在本实验条件下,随着应变速率的提高,再结晶晶粒尺寸先减小后增大,以应变速率5 s-1为分界点;采用分段函数推导出TP310HCb N动态再结晶晶粒尺寸模型,在适用区间内均具有较好的拟合度。 展开更多
关键词 tp310hcbn 热变形 再结晶
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TP310HCbN耐热钢Ф47mm×8mm管材700℃持久试验析出行为
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作者 方旭东 王岩 +3 位作者 范光伟 夏焱 王志斌 韩培德 《特殊钢》 北大核心 2015年第3期61-63,共3页
通过扫描电镜、透射电镜、能谱分析和硬度试验等方法分析了TP310HCbN耐热钢(/%:0.07C,0.39Si,1.20Mn,25.05Cr,20.40Ni,0.42Nb,0.266N)φ47mm×8 mm冷轧管经1 120~1 160℃固溶处理后在700℃0~19 570 h持久试验时的析出相。结果表... 通过扫描电镜、透射电镜、能谱分析和硬度试验等方法分析了TP310HCbN耐热钢(/%:0.07C,0.39Si,1.20Mn,25.05Cr,20.40Ni,0.42Nb,0.266N)φ47mm×8 mm冷轧管经1 120~1 160℃固溶处理后在700℃0~19 570 h持久试验时的析出相。结果表明,TP310HCbN耐热钢700℃95~220 MPa持久试验时间在0~1 000 h时,随时间增加,硬度HV值由237增至255,当持久时间超过1 000 h,硬度趋于平稳;随着持久时间增加,该钢晶内析出物由颗粒状转变为棒状,并存在大量与位错相互作用的蠕虫状NbCrN析出物;生产的TP310HCbN耐热钢700℃-100 000外推持久强度为63.65 MPa满足标准要求。 展开更多
关键词 tp310hcbn耐热钢 Φ47 mm×8 mm管 析出相 持久强度
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焊后热处理对TP310HCbN耐热钢性能的影响
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作者 杨红权 杨博 柳云天 《热处理》 CAS 2022年第1期32-35,39,共5页
对TP310HCbN奥氏体耐热钢进行了3种模拟的焊后热处理,即分别在715℃加热0.5 h、755℃加热0.5 h和755℃加热1.5 h后炉冷到400℃以下空冷,以及焊后热处理后再分别于650℃时效1×10^(3) h、3×10^(3) h、6×10^(3) h、10×... 对TP310HCbN奥氏体耐热钢进行了3种模拟的焊后热处理,即分别在715℃加热0.5 h、755℃加热0.5 h和755℃加热1.5 h后炉冷到400℃以下空冷,以及焊后热处理后再分别于650℃时效1×10^(3) h、3×10^(3) h、6×10^(3) h、10×10^(3) h。检测了焊后热处理及时效后钢的冲击韧度、硬度、冲击断口形貌和显微组织。结果表明:经3种模拟焊后热处理的TP310HCbN钢的显微组织均为奥氏体,具有良好的冲击韧度和较高的硬度;随着在650℃时效时间的延长,TP310HCbN钢的硬度先降低后升高,冲击韧度下降至20 J左右;M23C6碳化物在晶界聚集并呈网状分布导致时效后钢的冲击韧度降低,而晶内均匀细小Z相的沉淀强化提高了钢的硬度;焊后热处理对TP310HCbN钢650℃时效后的组织没有影响,焊后热处理温度较高和保温时间较长能加速时效过程中钢的组织变化。 展开更多
关键词 tp310hcbn 焊后热处理 时效
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超超临界锅炉用TP310HCbN不锈钢的热腐蚀行为研究 被引量:9
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作者 缪筱玲 刘光明 +1 位作者 于斐 汪元奎 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期37-39,56,共4页
以80%Na2SO4+10%K2SO4+10%KCl混合熔融盐为热腐蚀介质,研究了TP310HCbN奥氏体不锈耐热钢在600℃,650℃和700℃下的热腐蚀行为。结果表明:在600℃和650℃下,腐蚀失重轻微,热腐蚀过程中腐蚀产物从样品表面剥落,样品晶界发现大量硫化物,并... 以80%Na2SO4+10%K2SO4+10%KCl混合熔融盐为热腐蚀介质,研究了TP310HCbN奥氏体不锈耐热钢在600℃,650℃和700℃下的热腐蚀行为。结果表明:在600℃和650℃下,腐蚀失重轻微,热腐蚀过程中腐蚀产物从样品表面剥落,样品晶界发现大量硫化物,并有明显的晶间腐蚀倾向;在700℃下,样品失重加速,腐蚀产物剥落严重。利用XRD和SEM分析样品经热腐蚀后的表面成分和结构,腐蚀产物主要由Fe3O4和(Fe,Cr)2O3组成,并含有少量的NiCr2O4和Cr2S3。 展开更多
关键词 超超临界锅炉 tp310hcbn不锈钢 热腐蚀 Na2SO4-K2SO4-KCl熔盐
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锅炉用TP310HCbN缩口管裂纹分析 被引量:1
8
作者 曹金祥 李刚 +4 位作者 王鑫 邹平国 朱喜斌 刘献良 赖云亭 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第18期258-261,共4页
某超超临界锅炉后屏过热器过渡段采用TP310HCbN缩口管与T92钢管对接,出厂前检测发现TP310HCbN母管侧有裂纹。对TP310HCbN母管取样,进行应力分析、化学成分分析、硬度检查、金相检验及断口微观分析。研究结果表明:TP310HCbN管侧裂纹并... 某超超临界锅炉后屏过热器过渡段采用TP310HCbN缩口管与T92钢管对接,出厂前检测发现TP310HCbN母管侧有裂纹。对TP310HCbN母管取样,进行应力分析、化学成分分析、硬度检查、金相检验及断口微观分析。研究结果表明:TP310HCbN管侧裂纹并非由焊接引起;TP310HCbN钢管缩口时,产生了较大的残余应力及钢管表面形变硬化,随后的固溶热处理未能充分消除这些影响,导致沿晶裂纹在外表面产生。为了消除形变的影响,需采用电加热工艺进行低温固溶热处理。 展开更多
关键词 tp310hcbn钢管 变形 加工硬化 裂纹
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锅炉末级再热器TP310HCbN奥氏体耐热钢弯头泄漏原因分析 被引量:4
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作者 梁宝琦 龚巍 《理化检验(物理分册)》 CAS 2018年第8期607-610,共4页
通过宏观检验、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、断口扫描电镜分析等方法,对某锅炉末级再热器用TP310HCb N奥氏体耐热钢弯头泄漏原因进行了分析。结果表明:该弯头泄漏是因为其曾受到磕碰,破坏了钢管外表面的钝化膜;在腐蚀介质、... 通过宏观检验、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、断口扫描电镜分析等方法,对某锅炉末级再热器用TP310HCb N奥氏体耐热钢弯头泄漏原因进行了分析。结果表明:该弯头泄漏是因为其曾受到磕碰,破坏了钢管外表面的钝化膜;在腐蚀介质、管内压应力、弯管残余应力以及凹坑处附加内应力的共同作用下,弯头发生了应力腐蚀开裂。 展开更多
关键词 tp310hcbn奥氏体耐热钢 弯头 泄漏 磕碰 应力腐蚀开裂
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固溶处理对TP310HCbN冷轧不锈钢管晶粒度及力学性能的影响 被引量:5
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作者 潘平伟 秦兴文 +1 位作者 王坤 张杰 《钢管》 CAS 2019年第6期27-33,共7页
研究不同固溶处理制度对TP310HCbN冷轧不锈钢管组织及力学性能的影响。结果表明:固溶温度越高,TP310HCbN冷轧不锈钢管的晶粒生长越快,其硬度越低;温度为1 240℃时,其抗拉强度、延伸率和屈强比均出现转折点;保温15 min与保温30 min的力... 研究不同固溶处理制度对TP310HCbN冷轧不锈钢管组织及力学性能的影响。结果表明:固溶温度越高,TP310HCbN冷轧不锈钢管的晶粒生长越快,其硬度越低;温度为1 240℃时,其抗拉强度、延伸率和屈强比均出现转折点;保温15 min与保温30 min的力学性能变化不明显,固溶温度对硬度、拉伸性能影响显著,而且断裂机理由准解离断裂向韧窝断裂转变。TP310HCbN冷轧不锈钢管的最优固溶处理制度为1 240℃保温15 min。 展开更多
关键词 tp310hcbn不锈钢管 固溶处理 金相组织 力学性能 断裂机理
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奥氏体耐热钢SA-213TP310HCbN采用ERNiCr-3焊接接头性能试验及应用研究 被引量:2
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作者 张玮 莫春鸿 《电焊机》 2019年第8期72-75,82,共5页
通过对比分析奥氏体耐热钢SA-213TP310HCbN现有可选焊接材料,认为ERNiCr-3是焊接SA-213TP310HCbN的优选方案,对采用ERNiCr-3焊接的SA-213TP310HCbN接头性能进行了试验,并分析研究其应用性。结果表明,采用ERNiCr-3焊接的SA-213TP310HCbN... 通过对比分析奥氏体耐热钢SA-213TP310HCbN现有可选焊接材料,认为ERNiCr-3是焊接SA-213TP310HCbN的优选方案,对采用ERNiCr-3焊接的SA-213TP310HCbN接头性能进行了试验,并分析研究其应用性。结果表明,采用ERNiCr-3焊接的SA-213TP310HCbN接头常温性能满足焊接工艺评定和试件检验标准的要求,接头高温短时拉伸性能能够达到母材的要求,能够满足工程应用的要求。可对焊丝ERNiCr-3焊缝金属室温抗拉强度进行规定作为内控标准,以更好地保证接头性能。 展开更多
关键词 SA-213tp310hcbn 焊接材料 接头性能 应用
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Development of TP310HCbN(07Cr25Ni21CbN) austenitic stainless steel tubes 被引量:1
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作者 WANG Qijiang~(1)),ZHU Changchun~(1)) and HONG Jie~(1)) 1) Baosteel Iron &Steel Co.,Ltd.,Research Institute,Baoshan Iron & Steel Co.,Ltd.,Shanghai 201900,China 2) Special Steel Business Unit,Baosteel Iron & Steel Co.,Ltd.,Shanghai 200940,China 《Baosteel Technical Research》 CAS 2010年第S1期70-,共1页
Improving the unit heat efficiency,reducing coal consumption and the emission of CO_2 and meeting the requirements of environmental protection and energy conservation is the goal of the boiler and the power industry.D... Improving the unit heat efficiency,reducing coal consumption and the emission of CO_2 and meeting the requirements of environmental protection and energy conservation is the goal of the boiler and the power industry.Developments of large capacity and high parameter ultra-supercritical(USC) units are the tendency of the power industry.There is no doubt that the development of USC units is based on the development of materials, especially the materials used for super-heater and reheater in high-temperature USC boiler.Due to the long time exposure to the harsh environment,such as bearing the 600℃steam oxidation,and withstanding the corrosive flue gas and fly ash erosion,the materials require not only good high-temperature strength,but also a good corrosion resistance.In consideration of the requirements cited above,foreign countries had developed TP310HCbN (07Cr25Ni21CbN) austenitic heat-resistant steel.However,the domestic demands for this material still depend on import and the cost is high,so the boiler and the power industry expects eagerly that these steels can be produced by domestic metallurgical industry,especially Baosteel,to replace the imported products.In order to satisfy the requirements of domestic manufacturing super-heater and reheater used in ultra-supercritical power boiler,after developed T23、T91、T92、S30432 high pressure boiler tube,Baosteel began to develop TP310HCbN (07Cr25Ni21CbN)austenitic stainless steel tube in January of 2007.This study describes the composition design, the manufacturing process of product,and the assessment of performance of Baosteel's TP310HCbN (07Cr25Ni21CbN).The data indicates that properties of Baosteel's TP310HCbN(07Cr25Ni21CbN) conform to the ASME SA-213 standard and GB5310 standard,so it can substitute the imported products and is suitable for manufacturing power station boiler of great capacity and high steam parameters. 展开更多
关键词 ultra-supercritical boiler tp310hcbn(07Cr25Ni21CbN) tube PROPERTY
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1000 MW超超临界锅炉T92/TP310HCbN钢管显微组织和力学性能分析 被引量:2
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作者 徐开 谷树超 +3 位作者 王瑞璇 王松 程宇飞 李俊 《焊接技术》 2020年第S01期36-40,共5页
以1 000 MW超超临界锅炉受热面管为研究对象,对其服役约6万h后的T92/TP310HCbN二级再热器钢管及其焊接接头进行了显微组织分析和力学性能试验,研究了2种材料及焊接接头在长时服役后的劣化程度。结果表明,高温服役后,T92/TP310HCbN钢焊... 以1 000 MW超超临界锅炉受热面管为研究对象,对其服役约6万h后的T92/TP310HCbN二级再热器钢管及其焊接接头进行了显微组织分析和力学性能试验,研究了2种材料及焊接接头在长时服役后的劣化程度。结果表明,高温服役后,T92/TP310HCbN钢焊接接头及各母材显微组织正常,未见明显老化现象;力学性能方面,2种钢管焊缝的屈服强度和抗拉强度均满足标准要求,但TP310HCbN钢管断后伸长率明显下降,表明其脆性增大。另外,T92钢侧粗晶区硬度值较高,应加大该区域的金属监督力度,从而保证异种钢焊接接头在长期高温、高压状态下安全运行。 展开更多
关键词 二级再热器 T92钢 tp310hcbn 长时服役 焊接接头 性能分析
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1050 MW超超临界机组锅炉二级再热器TP310HCbN钢管弯头裂纹泄漏分析 被引量:1
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作者 施晓明 张晓康 《焊接技术》 2020年第S01期143-147,共5页
材料的热处理状态对其接头焊接性能及材料使用性能存在较大影响,某电厂二级再热器TP310HCbN材质弯头在运行中背弧侧发生裂纹泄漏,为分析其失效原因,进行了裂纹形貌宏观分析、金相分析和硬度检测,分析结果认为不锈钢管冷弯工艺不当,冷弯... 材料的热处理状态对其接头焊接性能及材料使用性能存在较大影响,某电厂二级再热器TP310HCbN材质弯头在运行中背弧侧发生裂纹泄漏,为分析其失效原因,进行了裂纹形貌宏观分析、金相分析和硬度检测,分析结果认为不锈钢管冷弯工艺不当,冷弯完成后未按标准要求进行固溶处理是导致弯头早期开裂失效的主要原因。结合原因分析,对此类弯头的制造、焊接及验收等环节的监督措施给出了针对性建议。 展开更多
关键词 tp310hcbn钢管 冷弯 沿晶裂纹 泄漏 固溶处理
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304H/TP310HCb N异种钢焊接质量控制
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作者 周鸽 陈瑞 +2 位作者 魏烈帅 叶长鹏 张捷 《金属加工(热加工)》 2022年第2期40-41,共2页
针对304H/TP310HCbN异种钢焊接工艺控制进行研究,确定适合施工现场的焊接工艺,并结合实际工程应用常见问题总结归纳了相应的质量控制要点,达到提高施工现场异种钢焊接质量的目的。
关键词 304H钢 tp310hcbn 异种钢 不锈钢 焊接质量
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超(超)临界电站锅炉用TP310HCbN耐热不锈钢无缝管的开发
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作者 董盼 方旭东 +1 位作者 范光伟 王立新 《中国钢铁业》 2008年第A02期50-53,共4页
根据超(超)临界电站锅炉过热器和再热器服役条件的要求,开发了TP310HcbN耐热不锈钢无缝管。结果表明,该无缝管成分设计合理、微观组织均匀、综合性能满足要求、冷热加工性能良好,可用于超(超)临界电站锅炉过热器和再热器。本文... 根据超(超)临界电站锅炉过热器和再热器服役条件的要求,开发了TP310HcbN耐热不锈钢无缝管。结果表明,该无缝管成分设计合理、微观组织均匀、综合性能满足要求、冷热加工性能良好,可用于超(超)临界电站锅炉过热器和再热器。本文详细介绍了TP31OHCbN耐热不锈钢的成分设计原理、组元强化行为、产品的加工工艺、有害元素和夹杂物的控制以及成品性能。 展开更多
关键词 开发 超(超)临界电站锅炉 不锈钢无 缝管tp310hcbn 性能
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TP310HCbN耐热钢700℃持久析出行为研究
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作者 方旭东 王岩 《太钢科技》 2016年第3期18-21,共4页
采用持久实验方法,结合硬度分析、SEM、EDS、TEM等分析手段,对TP310HcbN耐热钢在700℃持久条件下的析出相进行分析研究。结果表明:TP310HcbN耐热钢持久时间在1000h之内时,硬度显著增加,而后随着持久时间延长,硬度趋于平稳;随着... 采用持久实验方法,结合硬度分析、SEM、EDS、TEM等分析手段,对TP310HcbN耐热钢在700℃持久条件下的析出相进行分析研究。结果表明:TP310HcbN耐热钢持久时间在1000h之内时,硬度显著增加,而后随着持久时间延长,硬度趋于平稳;随着持久时间延长,TP310HcbN耐热钢晶内析出物由颗粒状转变为棒状,并存在大量与位错相互作用的蠕虫状NbCrN析出物;太钢生产的TP310HCbN耐热钢700℃-100000外推持久强度满足标准要求。 展开更多
关键词 tp310hcbn 析出相 持久
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服役2900 h的HR3C受热面管失效原因分析 被引量:2
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作者 刘献良 夏福庆 +1 位作者 张国栋 夏咸喜 《电力科技与环保》 2021年第6期57-62,共6页
为了研究某660 MW火电锅炉末级再热器管失效的原因,对失效管进行了宏观检查、化学成分分析、力学性能测试、金相组织检验及断口分析等试验。结果表明:爆口管爆口张开较大,开口长度约200 mm,爆口一侧吹损减薄,边缘锋利,另一侧无明显减薄... 为了研究某660 MW火电锅炉末级再热器管失效的原因,对失效管进行了宏观检查、化学成分分析、力学性能测试、金相组织检验及断口分析等试验。结果表明:爆口管爆口张开较大,开口长度约200 mm,爆口一侧吹损减薄,边缘锋利,另一侧无明显减薄,边缘粗糙;断口截面由减薄侧向无减薄侧形成放射扩展线;材质HR3C开裂管化学成分C,Si,Mn,P,S含量符合ASME SA-213的标准要求;硬度及室温时拉伸性能R_(m)(772 MPa)、R_(p0.2)(373 MPa)符合ASME SA-213的标准要求;高温(650℃)时拉伸性能R_(m)(482 MPa)、R_(p0.2)(212 MPa)符合GB/T 5310-2017标准要求,但室温和高温(650℃)拉伸试样断口及爆口均以沿晶脆断为主,且压扁试验中,试样出现开裂,反映出失效管子具有较大的脆性;镍基合金焊材的选用符合焊接要求。管子固定块焊缝熔合区存在咬边、未熔合等焊接缺陷,且焊趾处过渡不光滑。裂纹优先在脆性较大的HR3C材质的管子与固定块焊接的焊趾处形成,裂纹穿透管壁后高压蒸汽溢出,对临近的Super304H管子造成了吹损,导致后者减薄爆管。针对上述问题,从焊接质量、监督运行方面给出了具体的建议措施。 展开更多
关键词 HR3C钢 tp310hcbn 再热器管 爆管 材料脆化 焊接缺陷
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