超临界高中压转子用12%Cr钢的研究现状

对国内外超临界高中压转子材料的发展及研究现状进行了综述。对高中压转子用钢12%Cr的发展、现状、性能进行了介绍,并初步探讨了化学成分对性能的影响,可为我国12%Cr钢的工艺开发提供参考。

锅炉管道用9-12%Cr钢Larson-Miller公式C参数确定

采用数据统计和分析的方法,对火电高温锅炉管道用的9-12%Cr钢Larson-Miller公式中C参数进行了优化。给出了T91/P91、T92/P92和T122/P122的Larson-Miller公式中的最佳C参数值,并分析了它们的持久性能数据的可靠性。

无应力时效对12%Cr钢高温螺栓组织性能的影响

大型火电机组的高温螺栓用材主要为12%Cr钢,但在应用中发现该钢种存在硬度值下降较快,冲击值较低及12%Cr钢中的C-422钢螺栓冲击指标无标准可依等问题,短期退役现象非常严重。对此,通过系列无应力时效试验,确定了螺栓力学性能、组织状态与时效时间、时效温度的关系,初步给出了无应力时效状态下12%Cr型马氏体耐热不锈钢螺栓组织性能变化规律。

长时高温运行后12%Cr钢高温螺栓微观组织分析

采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等手段考察了不同运行阶段12%Cr钢高温螺栓的微观组织变化。经与新螺栓对比,结果表明受检螺栓的组织中,局部区域δ铁素体含量超过10%。螺栓运行6万h后,其金相组织逐渐老化,碳化物沿δ铁素体边界析出,合金元素开始向碳化物迁移,材料进入老化初期;运行35万h后,碳化物颗粒粗化更加明显,沿δ铁素体边界已形成粗大的碳化物链,合金元素向碳化物中迁移严重,材料进入老化后期。

基于加速蠕变断裂试验的12%Cr钢高温螺栓安全可靠性评价研究

火力发电厂汽轮机高温螺栓是汽轮机组的重要部件,在长期运行过程中,高温螺栓要承受蠕变、疲劳及其交互作用的影响,机组的启停、振动以及螺栓的制造质量等均对螺栓的使用寿命产生重要影响。在初步了解不同运行时间段的12%Cr钢高温螺栓材料性能状况的基础上,采用加速蠕变断裂试验法对运行35×104h的高温螺栓安全使用状况进行了综合评估,在评价高温部件安全可靠性方面进行了新的尝试。

激光共焦扫描显微镜及其在9%～12%Cr钢微观组织观察中的应用

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜及激光共焦扫描显微镜(LEXT)对9%～12%Cr马氏体耐热钢的微观组织形貌的分析表明,LEXT具有更高的分辨率和放大倍率,可用来观察样品表面亚微米程度(0.2μm)的三维形态和形貌,又可以测量微小尺寸。LEXT在进行9%～12%Cr钢制高温承压部件微观组织老化规律研究和金属监督检验等方面具有明显的优势和应用前景。

汽轮机转子用9-12%Cr钢发展情况综述

介绍了566～630℃等级9-12%Cr转子钢的化学成分、力学性能、制造工艺等特性和630～650℃等级转子钢的研究现状,对我国高参数汽轮机高温转子用9-12%Cr钢的研发和应用提出了建议。

9%～12%Cr钢在蠕变时效中析出相变化的研究

针对9%～12%Cr钢为含析出相M23C6和MX的回火马氏体组织,在高温蠕变或时效过程中会析出Laves相和Z相的情况,结合国内外对9%～12%Cr钢析出相的最新研究成果,详细分析了在蠕变时效过程中析出相的特征、析出规律和对蠕变开裂的影响。

汽轮机零部件用12%Cr钢粗晶细化热处理工艺研究

对一种汽轮机零部件用12%Cr型耐热钢粗晶方钢进行了粗晶细化热处理工艺研究,用试验电炉对粗晶方钢分别进行了1 040℃×4 h退火、1 040℃×2 h退火、1 040℃×4 h正火、1 040℃×2 h正火热处理,并检查了金相组织和晶粒度。结果表明,该钢经过上述热处理后,晶粒度得到明显的细化,宏观粗晶可转变成4级以上水平。其中,1 040℃×4 h退火的热处理工艺最佳,宏观粗晶可转变成6级。

化学元素对12%Cr钢中铁素体含量的影响

通过Jmat-Pro软件模拟了6种化学元素不同含量时12%Cr转子钢中铁素体的含量,研究了这6种化学元素对该转子钢中铁素体含量的影响规律。结果表明:C、N和Co元素能有效抑制铁素体的形成,Cr和W元素能促进铁素体的形成。

12%Cr钢(F11)主蒸汽管道运行后的组织与性能

对姚孟发电有限责任公司 1号机组运行 14万h后的F11钢主蒸汽管道材料进行了各种力学性能试验和微观组织观察分析。分析认为 ,运行 14万h后其材料发生了组织老化和性能脆化 ,但尚有一定的剩余寿命。此结果对 12 %Cr类钢的研制。

超超临界机组12%Cr钢加工工艺试验研究

通过对12%Cr钢的铣、车、钻等加工试验,选择合理的刀具,总结出最佳的切削参数,确保了超超临界机组高压内缸的顺利加工。

12%Cr钢高温螺栓长期运行后的组织与性能

采用扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)分析,并结合常温及高温力学性能试验,研究了火力发电厂汽轮机12%Cr马氏体耐热钢高温螺栓长期运行后的组织与性能。结果表明,12%Cr钢长时间运行后硬度、强度指标下降趋势明显,高温螺栓长期运行后(35万小时)冲击功显著降低,表现出明显的脆化倾向。高温螺栓长期运行后微观组织中的碳化物聚集长大,并沿晶界与亚晶界网状析出,这是造成12%Cr马氏体耐热钢高温螺栓材料强度、韧性降低的主要原因。

电站锅炉受热面部件中9%～12%Cr钢管硬度统计过程控制

根据新版DL/T 438-2016《火力发电厂金属技术监督规程》的相关规定,对T91/P91、T92/P92、T122/P122等9%～12%Cr钢母材及焊缝硬度(出厂硬度)指标进行调整,为保证产品硬度满足要求,采取统计过程控制(SPC),通过相应的工艺措施进行改善,使出厂硬度满足要求。

9-12%Cr钢的强化机理

9-12%Cr钢的强化机理为析出强化、弥散强化和位错强化。分布于原奥氏体晶界、板条界等位置的M23C6及板条内部弥散分布的MX是主要强化相,特定条件下的Laves相也会起强化作用。伴随着M23C6的聚集长大、MX的粗化及Z相的析出,马氏体发生回复,位错运动障碍减小,蠕变性能逐渐下降。微合金元素C、N、Ti、V、B的加入可以控制M23C6及MX数量及分布形态,从而抑制马氏体板条的回复及增加位错运动障碍,保持9-12%Cr钢的蠕变性能。

加热工艺参数对12%Cr钢晶粒长大行为的影响

研究了不同加热工艺参数下(加热温度1050~1300℃,保温时间0.25~24 h)12%Cr超超临界转子钢的奥氏体晶粒长大行为,并通过光学显微镜(OM)观察晶粒尺寸的变化规律,建立晶粒长大数学模型。结果表明:随着加热温度增加,晶粒尺寸逐渐增加,加热温度低于1150℃时,晶粒尺寸增加明显,而温度高于1150℃后,晶粒尺寸逐渐趋于稳定;随着保温时间的增加,晶粒尺寸逐渐增加,保温时间增加到3 h后,晶粒尺寸增加趋势放缓。采用非线性回归方法和Arrhenius晶粒长大模型,建立了该钢的晶粒长大数学模型。

12%Cr超超临界转子钢锻造裂纹机理分析及损伤模型建立

针对12%Cr超超临界转子钢锻造表面裂纹严重的问题,从变形条件及应力-应变状态的角度出发,基于热拉伸实验获取了相应条件下的应力-应变曲线。通过分析断口形貌,判断了12%Cr超超临界转子钢高温拉伸断裂为典型的韧性断裂,并分析了锻造裂纹的产生与析出相的关系。通过观察试样断口切片,发现了大量相互缠结的位错,这些相互缠结的位错也是导致金属断裂的原因。通过对临界损伤值的比对发现,在应变速率为0.5 s^(-1)、温度为1100~1200℃时锻造最不易产生裂纹;在Normalized Cockcroft&Latham损伤模型的基础上引入温度补偿的应变速率因子Zener-Hollomon参数,建立了临界损伤值与Zener-Hollomon参数的关系式,得到考虑了温度和应变速率综合影响的高温损伤模型。

长期高温服役的12%Cr耐热合金钢性能退化与恢复

X2 0CrMoV12 1耐热合金钢广泛应用于热电厂主蒸汽管线等主要部件。经长期高温负荷运行后 ,材料性能明显退化。观察显微组织发现 ,材料性能下降是和晶界碳化物的粗化密切相关的。文章着重研究了损伤材料重新热处理后的性能和组织结构的变化 。

12%Cr超超临界转子钢中化学元素含量与淬火温度关系的研究

通过Jmat-Pro软件模拟不同化学元素含量对12%Cr超超临界转子钢中铁素体含量的影响,研究了钢中6种化学元素与淬火温度的关系。在此基础上,利用MATLAB软件建立了12%Cr超超临界转子钢中6种化学元素含量与淬火温度之间的关系模型。