700℃超超临界锅炉用740H合金组织稳定性研究

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740H合金是一种以Ni-Cr-Co为基体的析出强化型镍基高温合金,通过加入Al、Ti元素,在时效过程中得到γ'相,同时加入微量Nb、B元素,从而获得较高的高温持久强度。
　　作为700℃超超临界锅炉过热器的重要备选材料,为了加快其在锅炉产品中的应用,业界迫切要求掌握该材料在服役条件下的各种性能数据和组织演化情况,其中长时组织稳定性是确保其长时运行的关键因素之一。
　　本文采用高温长时时效试验和高温持久试验两种试验方案,考察了740H合金在长时服役条件下的力学性能。通过热力学计算,我们运用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射等多种分析手段,对长时试验的试样进行微观分析,研究了740H合金的基本组织,各强化相的析出规律以及其组织的高温稳定性能。本文还通过时效和持久试样的对比,比较了740H在高温长时状态下,应力对各析出相的生长及组织稳定性的影响。
　　研究得出,在高温长时时效条件下,在10000小时内,740H合金具有良好的高温强度,各项力学性能数据均良好,此外,晶内γ'强化相析出稳定,生长规律符合LSW规律,晶界有碳化物相析出,晶内一次相稳定,合金具备良好的组织稳定性。在高温持久试验条件下,试样均沿晶界断裂,晶界析出相是导致晶界弱化的主要因素。
　　通过时效和持久试样的对比可以发现,应力对γ'相的生长影响并不明显,但对晶界碳化物的析出影响明显。应力的存在导致晶界析出相生长速度明显加快,并最终成为持久断裂的主要因素。

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作者
郑子杰;
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作者单位

上海交通大学;

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授予单位上海交通大学;
学科材料科学与工程
授予学位硕士
导师姓名孙锋,张波;
年度 2014
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类超临界参数锅炉;材料及元件强度;
关键词
超超临界锅炉; 镍基合金; γ'相强化; 长时时效; 高温持久试验; 组织稳定性;

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