超超临界锅炉新型耐热钢VM12

在超临界火电机组领域,当前实际应用的铁素体耐热钢最高运行蒸汽温度为620°C左右,德国瓦卢瑞克曼内斯曼钢厂的VM12设计工作蒸汽温度可达650°C,初期的实验室及工业化试制试验结果证明,VM12的抗蠕变及抗蒸汽氧化性能可以满足650°C下服役要求,并具有良好的可加工性。详细介绍了VM12的试验过程及结果。

VM12与奥氏体异种钢焊接接头组织和力学性能研究

采用热丝TIG焊分别对VM12/S30432和VM12/HR3C进行焊接工艺试验。对异种钢焊接接头进行拉伸、弯曲和硬度试验,并利用光学显微镜分析了焊接接头的微观组织。结果表明:两种异种钢焊接接头的延展性能良好,焊接接头力学性能和硬度值均在理想范围内。两类焊接接头焊缝及母材组织均为正常组织,热影响区及母材未出现δ铁素体等高温组织,焊缝与母材间界面清晰。焊接接头焊缝组织致密,呈典型的树枝晶结构,且枝干的位向较为一致,近似柱状晶生长形态。

VM12耐热钢焊接接头力学性能和微观组织的研究

采用热丝TIG的方法制备VM12材料焊接接头,对焊态、焊后退火态以及时效热处理态接头的力学性能和金相组织展开研究。焊后观察到焊缝为马氏体+残余奥氏体组织,且焊缝硬度很高,经退火热处理后焊缝转变为回火马氏体,硬度降至300HV10左右;接头经600℃和650℃时效热处理后,微观组织变化很小,材料高温稳定性较好。

VM12-SHC与T92耐热钢在带压蒸汽中的抗氧化行为比较

对VM12-SHC和T92马氏体耐热钢在650℃/7 MPa及630℃/7 MPa带压蒸汽参数下进行了200、500、800、1300、2000 h抗蒸汽氧化对比试验。试样氧化增量采用电子天平测量,氧化膜厚度采用光学显微镜观察,氧化试样表面和横截面形貌采用扫描电镜(SEM)观察,微区成分和氧化物结构分别采用EDS能谱和X射线衍射(XRD)分析。试验结果表明,VM12-SHC的高温抗蒸汽氧化性能优于T92钢,650℃/2000 h和630℃/2000 h氧化速率仅分别为T92钢的65%和72%左右。随着温度升高和时间增加,VM12-SHC和T92钢在带压蒸汽中生成的氧化膜增加,氧化增量基本遵循抛物线氧化规律;氧化膜分为内外两层,外层氧化物为Fe_3O_4,内层氧化物为Fe Cr_2O_4。