精密铸造锅炉管件用耐热奥氏体钢的研究

为了优化耐热奥氏体钢在锅炉管件精密铸造中的工艺,选取典型焊接接头进行分析,预热温度≥5℃,电压13~14V,焊层数3层,电流190~200 A,层间温度50~230℃。结果显示,600~1200℃温度环境下,AFA25-15为单相奥氏体基体,析出相为NiAl、σ相、M_(23)C_(6)、MC碳化物。通过适当冷变形处理之后,强度明显提升,AFA-50%与AFA-20%抗拉强度均有所降低,断后伸长率变动差异表现不明显。材料氧化腐蚀程度与温度呈正比关系,S31042材料抗氧化腐蚀能力最强,S31035与C-HRA-5材料抗氧化腐蚀能力基本相当。通过本文的研究与探讨,有利于改善锅炉管件用耐热奥氏体钢的综合性能,提升拉伸性能。

含铝节镍型奥氏体耐热钢(AFA钢)的热变形行为与热加工图

为了预测含铝节镍型奥氏体耐热钢(AFA钢)的热变形行为,利用Gleeble-3500热力模拟试验机对AFA钢进行了温度950~1150℃、应变速率0.01~10 s^(-1)、真应变为0.51~1.2的高温热压缩试验,构建了本构方程,并建立了热加工图。结果表明,在同一应变速率下,随着变形温度的升高,AFA钢的流变应力逐渐降低,在同一变形温度下,随着应变速率的增加,流变应力随之增加。在真应变为0.69(变形量为50%)下,预测应力与实际应力的线性相关系数R2为0.99853,随着应变的增加,材料的失稳区域先减小后增大,集中于低温区;高效率区域变大,且高效率区域集中于变形温度为1100~1150℃、应变速率为0.01~0.1 s^(-1)之间,说明AFA钢适合在高温低应变速率的情况下进行热加工。

含铝奥氏体耐热钢在超临界二氧化碳中的腐蚀行为

研究了20Cr-25Ni合金和一种新型结构材料含铝的奥氏体耐热钢(AFA钢)在600℃/20 MPa的超临界二氧化碳(S-CO_(2))环境中的腐蚀行为,并对2种合金的氧化膜形貌、成分和结构进行分析。研究发现,20Cr-25Ni合金出现明显的腐蚀增重增长趋势,表现出“抛物线”上升规律;AFA钢腐蚀增重趋势缓慢,腐蚀1000 h后仅为2.11 mg/dm^(2)。20Cr-25Ni合金表面出现粗大的氧化产物,随腐蚀时间延长,AFA钢的氧化膜始终保持致密、连续。通过氧化膜的截面形貌分析发现,20Cr-25Ni合金腐蚀后具有两层氧化膜结构,主要由Fe_(3)O_(4)和FeCr_(2)O_(4)氧化层以及少量尖晶石组成。而AFA钢中出现了3层氧化膜结构,中间和最内层分别为Cr_(2)O_(3)和Al_(2)O_(3)氧化膜,最外层分布了一层不连续的FeCr_(2)O_(4)尖晶石氧化物。由于形成了致密的Al_(2)O_(3)氧化膜,AFA钢的抗腐蚀性能大幅提升。