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长期服役P22钢管道材料的性能及残余寿命评估

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摘要

1.1 选题背景及意义

1.2 国内外寿命评估研究概况

1.2.1 P22钢概述

1.2.2 国外对P22钢的研究现状

1.2.3 国内对P22钢的研究现状

1.3 本文研究目的和内容

1.3.1 研究目的

1.3.2 研究内容

第2章 P22钢微观组织检测和力学性能试验

2.1 室温拉伸试验

2.1.1 室温拉伸试验设备

2.1.2 室温拉伸试验试样规格

2.1.3 室温拉伸试验结果

2.2 持久试验和中断试验

2.2.1 试验设备

2.2.2 持久试验和中断试验试样

2.2.3 持久试验和中断试验参数

2.2.4 试验结果

2.3 硬度检测

2.4 微观试验

2.4.1 实验设备

2.4.2 微观分析试样

第3章 P22钢试样的微观分析

3.1 金相分析

3.2 扫描电镜分析

3.2.1 P22新材料与蒸汽管道材料扫描电镜分析

3.2.2 室温拉伸试样扫描电镜分析

3.2.3 中断试样扫描电镜分析

3.3 能谱分析

3.3.1 合金元素及碳化物的作用

3.3.2 残余寿命阶段能谱分析

3.4 本章小结

第4章 P22钢力学性能和寿命分析

4.1 P22钢力学性能分析

4.1.1 室温拉伸试验数据分析

4.1.2 中断试样硬度分析

4.2 高温持久试验数据分析

4.2.1 高温持久试验数据

4.2.2 等温线外推法估算寿命

4.2.3 Larson-Miller参数法估算寿命

4.3 依据材料损伤推算材料残余寿命

4.4 利用球化程度推算残余寿命

4.5 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

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摘要

2.25Cr-1Mo钢具有良好的加工性能和焊接性能,持久塑性好,在上世纪八十年代广泛用于火电、核电等的主蒸汽管道和过热器及再热器管道系统。
  本文对某电厂运行20多万小时的350MW机组的P22钢非焊口部位和焊口部位取样进行了室温拉伸试验和在510~600℃/60~175MPa范围内的高温持久试验;基于持久实验的结果,在540℃、100MPa下进行了中断试验;对试验试样进行了金相分析、扫描电镜分析、能谱分析和硬度测定。
  结果表明,材料经长期运行后,晶体长大明显,组织为块状铁素体+粒状贝氏体,碳化物球化程度接近4级;合金元素钼、铬等的析出和在碳化物上的聚集;长期运行后P22钢材料性能有所下降。等温线外推法表明该主蒸汽管道材料的残余寿命约为P22新材料的10%~20%;根据L-M参数法得到的剩余寿命约为19%~21%;依据损伤因子推得材料残余寿命约为9%~10%;根据球化程度评估,该主蒸汽管道材料剩余寿命约为24%。综合估算材料残余寿命约为9%~24%之间。

著录项

  • 作者

    吴红良;

  • 作者单位

    华北电力大学;

    华北电力大学(北京);

  • 授予单位 华北电力大学;华北电力大学(北京);
  • 学科 动力工程
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 毛雪平,余学海;
  • 年度 2018
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类 管道材料;
  • 关键词

    管道材料; 合金钢; 持久强度; 残余寿命;

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