基于应力松弛实验对服役25Cr35Ni型耐热钢的高温性能评估

以服役的25Cr35Ni型钢为对象,研究利用应力松弛实验开展高温性能评估的方法以及对持久性能的预测效果。结果表明:由于高温服役后晶界处碳化物出现网链状和奥氏体基体内二次碳化物明显粗化,25Cr35Ni型耐热钢持久性能降低。通过得到的不同温度和应力的松弛蠕变速率曲线及外推关系,结合松弛蠕变速率-断裂时间关系方程,可以实现由松弛实验及少量蠕变持久实验开展持久寿命评估。与基于高温持久实验的预测结果比较,两者吻合较好。

35Cr25Ni12奥氏体耐热钢中碳化物的电子显微分析

应用扫描电镜 (SEM)和透射电镜 (TEM)研究了长期使用前后的35Cr25Ni12奥氏体耐热钢中的碳化物演变行为 ;该钢固溶时效后的组织由初晶奥氏体及M23C6 共晶碳化物组成 ,奥氏体基体中析出了二次M23C6,二次碳化物总是与基体保持立方 -立方取向关系 ;长期使用(3.5年)后 ,奥氏体中析出的二次碳化物量明显增加 ,部分M23C6 已转变为M6C ,M6C与奥氏体基体以及二次碳化物M23C6

Al对ZG40Cr25Ni20抗磨耐热钢高温抗氧化性的影响

在ZG40Cr25Ni20抗磨耐热钢中加入不同含量的Al,在900℃和1100℃下分别进行循环高温抗氧化性试验。通过不同温度下氧化增重测量、氧化动力学分析,以及试验后试样形貌观察,得出了Al对ZG40Cr25Ni20高温抗氧化性能的影响规律,结果表明适量的Al能明显提高ZG40Cr25Ni20的高温抗氧化性。

固溶处理对ZG40Cr25Ni20Si2耐热钢力学性能的影响

针对选用ZG40Cr25Ni20Si2耐热钢制造的某型号燃气舵安装壳体复验过程中出现的力学性能偏低现象,研究固溶处理对材料金相组织及力学性能的影响,为该产品后续失效分析及质量控制提供参考依据。试验结果表明:温度为1080℃,保温时长90 min的固溶处理有助于提高产品的力学性能,常温和900℃高温下抗拉强度分别提高11%和14%,900℃高温下伸长率提高14%。研究结果可为后续该牌号产品的设计和选用提供有效参考。

ZG35Cr27Ni7Si耐热钢抗氧化研究

对ZG35Cr27Ni7Si耐热钢的金相组织、力学性能以及其1250℃下的抗氧化性能进行了分析和研究。结果表明:ZG35Cr27Ni7Si耐热钢铸态下的金相组织为奥氏体基体、一次碳化物和铁素体,具有较高的冲击韧性(带V口)和抗拉强度,在1250℃下的氧化膜分两层:外层为NiFe2O4膜,内层为Cr2O3/Mn3O4膜,具有较好的抗氧化性能。

ZG35Cr24Ni7SiN耐热钢不同温度下的氧化膜特征分析

运用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等手段对900℃和1250℃下的ZG35Cr24Ni7SiN耐热钢的氧化膜进行了分析和研究。结果发现,ZG35Cr24Ni7SiN耐热钢900℃下的氧化膜在氧化初期只有一层,为Cr2O3膜,随着氧化时间的延长,其氧化膜分3层,外层为SiO2膜,中间层为Fe2O3膜,内层为Cr2O3膜,并且在Cr2O3膜与基材间存在着一个富镍层,由此具有非常好的抗氧化性。ZG35Cr24Ni7SiN耐热钢1250℃下的氧化膜在初期分两层,外层为Mn3O4/NiFe2O4膜,内层为Mn3O4/Cr2O3/SiO2膜。随着氧化时间的延长变成一层,为Cr2O3/Mn3O4膜,具有较好的抗氧化性。

ZG3Cr18Ni25Si2耐热钢熔炼工艺的改进

介绍了改进后的ZG3Cr18Ni25Si2耐热钢熔炼工艺及特点。它具有较高的合金元素收得率,铸件的使用寿命比改进前延长了35%～45%。

3Cr25Ni12耐热钢的组织与性能研究

研究了３Ｃｒ２５Ｎｉ１２耐热钢的组织结构与性能，并对３Ｃｒ２５Ｎｉ１２耐热钢的高温强度、抗氧化性等性能进行了探讨，结果表明，３Ｃｒ２５Ｎｉ１２耐热钢的奥氏体基体上有弥散分布的二次碳化物Ｍ２３Ｃ６析出，这是３Ｃｒ２５Ｎｉ１２耐热钢具有较高热强性的主要原因之一；奥氏体基体中含有较高的铬合金元素。

基于修正θ投影法的炉管用Cr25Ni35Nb钢蠕变寿命预测

通过在不同温度和应力下对炉管用Cr25Ni35Nb钢进行蠕变试验,并采用修正θ投影法对Cr25Ni35Nb钢的蠕变曲线进行拟合,得出了蠕变方程中参数θi的数学表达式,建立了钢在任意温度和应力条件下的蠕变曲线方程。在此基础上,对该钢的蠕变寿命进行了预测,并与实际使用寿命进行了对比,结果两者吻合较好。

采用修正θ投影法预测Cr25Ni35Nb炉管钢的蠕变性能

在不同温度和不同应力下对Cr25Ni35Nb炉管钢进行了蠕变试验;并采用修正后的θ投影法对该钢的蠕变曲线进行了拟合,得到了蠕变方程中参数iθ的数学表达式,建立了该钢在任意温度和应力条件下的蠕变曲线方程,并据此预测了950℃、18 MPa下该钢的蠕变曲线。结果表明:预测曲线和试验曲线吻合较好。

固溶温度对00Cr25Ni35AlTi合金冷轧板组织及力学性能和耐蚀性的影响

研究了00Cr25Ni35AlTi合金冷轧板900～1150℃固溶处理后的组织以及室温和350℃时的力学性能。并用电化学动电位再活化法测定了该合金的晶间腐蚀敏感性。结果表明,随着固溶温度的升高,该合金的晶粒尺寸逐渐增大,强度降低,塑性提高,晶间腐蚀敏感性也增加。在1 000℃固溶时,合金可获得均匀细小的奥氏体晶粒,晶粒度≥9级,且具有良好的力学和耐晶间腐蚀性能。

基于损伤力学的Cr25Ni35Nb炉管材料蠕变损伤有限元分析

基于修正的Kachanov-Rabotnov本构方程,编制了用于计算管单元的用户子程序,并且与ABAQUS有限元分析软件耦合。通过拟合不同温度和不同应力下的Cr25Ni35Nb钢炉管材料蠕变试验数据,得到了蠕变损伤力学本构方程中的材料参数,对炉管运行10万h后的蠕变损伤进行数值模拟,得到了整体损伤分布与最大损伤部位。

Cr35Ni45型失效裂解炉管金相试样的制备与显示方法

在Cr35Ni45型高温合金失效裂解炉管金相试样的制备、显示过程中,组织显示是一个难点。通过试验研究证明:因渗碳使内、外壁抗腐蚀性能相差较大的高温合金裂解炉管金相试样,可以使用配置比例为FeCl3∶HCl∶H2O=5g∶50mL∶300mL的腐蚀剂,通过分区域、分别腐蚀的方法得到较好衬度的宏观和微观组织形貌。良好的组织显示可以为后续的光学金相观察以及进一步的电子显微分析提供基础支持。

合金元素及热处理工艺对ZG40Cr25Ni20耐热钢组织和性能影响

ZG40Cr25Ni20耐热钢,是一种特殊的奥氏体钢材,具有良好的力学性能,在高温耐腐蚀和抗氧化的工作环境中得到了一定程度的广泛应用。从钢材的失效原因分析入手,探讨其失效的机理及解决路径,其中,合金元素的添加和热处理方式对其组织和性能的影响较大,在一定程度上决定了此种钢材的使用范围和效果。本文着重从这两个方面对现有研究成果进行综述,同时对其将来的发展前景进行了展望。

ZG35Cr25Ni12NNbRE钢中黑斑组织的成因探讨

ZG35Cr2 5Ni12奥氏体耐热铸钢经固溶时效后的显微组织由初晶奥氏体、共晶碳化物 ,以及在奥氏体基体上时效析出的二次碳化物组成 ;使用 3.5a(年 )后二次碳化物增多 ,共晶碳化物附近的“无析出区”消失 ,并在许多共晶碳化物内部形成黑斑组织。研究表明 ,黑斑组织是富含稀土元素的氮碳化物ε (Cr ,Fe) 2 (N ,C)相 。

含Nb的Cr35Ni45系和Cr25Ni35系离心铸管组织和高温性能对比

利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析手段,研究了含Nb的离心铸管Cr25Ni35Nb和Cr35Ni45系合金轴向高温短时拉伸性能及其断口形貌。结果表明,1000℃以下,Cr35Ni45Nb合金的高温短时抗拉性能优于Cr25Ni35Nb合金,随温度升高,两者抗拉和屈服强度均降低;而Cr35Ni45Nb合金的延伸率明显高于Cr25Ni35Nb合金。两种合金的微观组织为奥氏体基体、共晶碳化物和NbC。Cr25Ni35Nb合金高温短时拉伸宏观断口较平整,韧窝尺寸小且数量较少,而Cr35Ni45Nb合金高温短时拉伸断口有大而深的韧窝,反映其延展性较好。

Cr25Ni35Nb合金炉管焊接残余应力模拟分析

Cr25Ni35Nb合金材料具有优异的高温强度、抗蠕变性能和抗渗碳性能。实际应用中,焊接残余应力会导致Cr25Ni35Nb合金焊接接头常常出现裂纹。本文运用ABAQUS有限元软件模拟分析了Cr25Ni35Nb合金乙烯裂解炉管焊接过程及其残余应力的分布,并研究了不同线能量输入和层间温度控制对应力场的影响。模拟结果显示:最大横向残余应力位于热影响区焊缝表层,纵向残余应力最大值分布在焊缝及热影响区,且达到屈服应力。进行Cr25Ni35Nb焊接应当采用小的线能量输入和较低的层间温度。

Cr25Ni35Nb+MA离心铸造管U形热弯制造技术研究

文章介绍了Cr25Ni35Nb+MA离心铸造管U形中频感应热弯的制造装置及成形工艺。通过分析离心铸造管材料性能,选择合理的弯前热处理工艺、推进速率、加热温度与冷却方式,同时,对U形管成形后壁厚减薄率、椭圆度及平面度变化规律进行分析,并通过渗透检测、微观组织观察、通球试验与水压试验检验成形后的产品质量,检验结果显示:弯前热处理降低了弯曲裂纹的产生;选取30~50 mm/s的推进速率、加热温度850~950℃并进行强风冷却,能够得到合格的弯管产品。

Cr25Ni35Nb+MA炉管立体弯曲制造技术研究

该文使用智能立体弯管机,研究采用中频感应热弯技术弯曲制造无焊缝式Cr25Ni35Nb+MA立体弯管的工艺。通过无焊缝式立体弯管减少对接焊缝的数量,可提升高温下裂解炉管的运行安全性。研究结果表明:智能立体弯管机通过精确控制能够实现无焊缝式立体弯管的制造,在加热温度880℃~930℃,加热宽度20mm~25mm,推进速度30 mm/min~40 mm/min工艺条件下,弯管的受力分析结果与几何尺寸变形规律一致,弯管外侧受拉壁厚减薄,内侧受压增厚,最大减薄率仅2.6%,椭圆度仅1.7%,渗透检测未发现表面缺陷,符合设计要求。证明无焊缝式立体弯管可替代组对焊接弯管,提高炉管安全性。