國產(chǎn)化Super304H鋼管組織性能及持久強(qiáng)度研究.pdf

1、Super304H鋼是日本研究開發(fā)的超(超)臨界火電機(jī)組鍋爐過熱器與再熱器用耐熱鋼，其具有高的許用應(yīng)力，高的持久強(qiáng)度，良好的高溫抗氧化性能，抗蒸汽腐蝕性能，以及適中的價(jià)格。目前，國外只有住友金屬和DMV鋼管公司兩家能生產(chǎn)，數(shù)量少且生產(chǎn)能力有限：國內(nèi)Super304H鋼管正處于工業(yè)性試制階段，尚未見到商業(yè)用國產(chǎn)管。因此，研究與開發(fā)國產(chǎn)化Super304H鋼管具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。 本文對國產(chǎn)化Super304H鋼管進(jìn)行了較全面的

2、室溫力學(xué)、高溫短時(shí)拉伸、工藝及高溫持久強(qiáng)度等性能試驗(yàn)，采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡等分析方法對顯微組織及蠕變斷口進(jìn)行了觀察與研究。試驗(yàn)結(jié)果表明：國產(chǎn)化Super304H鋼管室溫力學(xué)和工藝性能良好；高溫短時(shí)拉伸性能與日產(chǎn)Super304H鋼相近(略低約6％)，但明顯高于GB5310-××××——高壓鍋爐用無縫鋼管(報(bào)批稿)中規(guī)定的高溫短時(shí)抗拉數(shù)據(jù)值，其600℃時(shí)的抗拉強(qiáng)度比規(guī)定值高約30％，達(dá)到434MPa。顯微組織基本達(dá)到同類產(chǎn)品要求，但夾

3、雜物含量較多，且分布相對集中。 研究了國產(chǎn)化Super304H鋼在不同溫度及應(yīng)力下蠕變斷裂特征和斷裂機(jī)理。采用OM、SEM分析表明，在650℃較高應(yīng)力試驗(yàn)條件下，Super304H鋼蠕變試樣為沿晶與穿晶混合斷裂斷口，而較低應(yīng)力長時(shí)蠕變斷口為延性沿晶斷裂斷口，蠕變斷口斷裂面上有大量的撕裂嶺，材料表現(xiàn)出較高的塑性。700℃長時(shí)蠕變斷口撕裂嶺明顯減少，斷口呈現(xiàn)較清晰地晶粒狀輪廓，其斷裂塑性偏低。同時(shí)，利用等溫線法、Larson-Mil

4、ler參數(shù)法、葛庭隧-Dorn參數(shù)法這三種比較成熟的外推方法進(jìn)行了持久強(qiáng)度估算，探討了時(shí)間一溫度參數(shù)(T．T．P)法中常數(shù)C與蠕變激活能Q的影響因素，以及常數(shù)對持久強(qiáng)度的影響。分析表明，三種外推方法中，葛庭隧-Dorn參數(shù)法具有更高的外推精度，以此法外推Super304H鋼的持久強(qiáng)度σ650 105=122.74MPa，略大于GB5310-××××——高壓鍋爐用無縫鋼管(報(bào)批稿)中規(guī)定的持久強(qiáng)度值，而σ700 105=60.78MPa，