耐热钢

摘要： 针对P92和G115新型马氏体耐热钢进行了应力控制下蠕变-疲劳性能研究,分析了保载时间和峰值应力对应力控制下蠕变-疲劳性能的影响规律.结果表明,应力控制下蠕变-疲劳过程中蠕变变形和损伤主导了蠕变-疲劳寿命.蠕变-疲劳寿命随峰值应力和保载时间的增加而下降,同时相同峰值应力下,G115钢的蠕变-疲劳寿命约是P92钢的8~10倍,但G115钢对峰值应力与保载时间的交互作用更为敏感.材料高温强度的变化导致G115钢的蠕变-疲劳性能优于P92钢.针对应力控制下蠕变-疲劳寿命预测,研究了能量法、应变能密度耗竭法、频率分离法和回线能量法等.并基于应力控制蠕变-疲劳非弹性应变损伤机制,提出了最小循环蠕变速率法和基于纯蠕变的最小蠕变速率法.结果表明:最小循环蠕变速率法预测精度最高,而基于纯蠕变的最小蠕变速率法对高寿命区预测良好,而低寿命区误差偏大.

摘要： 为了研究耐热钢在超临界二氧化碳布雷顿循环系统中的适用性,选择目前电厂常用的两种金属材料(马氏体钢T91和奥氏体不锈钢HR3C),在600°C/25 MPa的超临界二氧化碳环境中开展腐蚀试验。通过腐蚀质量增加研究了2种材料的腐蚀动力学规律;利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)测量腐蚀产物层的厚度,分析腐蚀产物的形貌和元素分布;利用X射线衍射仪(XRD)对试样表面腐蚀产物进行物相分析。结果表明:在超临界二氧化碳中,马氏体钢T91和奥氏体不锈钢HR3C的腐蚀质量增加随时间呈近似抛物线的变化规律,其中HR3C钢的耐腐蚀性能明显优于T91钢;T91钢的腐蚀产物层由外层Fe_(3)O_(4)、内层FeCr_(2)O_(4)和腐蚀产物/金属基体界面处的过渡区(金属基体和FeCr_(2)O_(4)的混合区)所组成;HR3C钢的表面腐蚀产物主要为具有保护性的Cr_(2)O_(3)氧化层。

摘要： 耐热钢金相组织结构复杂,传统的图像分析方法特征提取困难,难以对其进行准确的自动识别,而人工识别易受主观因素影响,导致识别精度波动大,结果重复性差。卷积神经网络(Convolutional neural networks,CNN)能够从原始图像中提取复杂的特征,但是CNN建模需要的训练与拓扑超参数选择和优化困难。本工作利用基于超参数组合计算资源分配的Hyperband算法来优化CNN模型的超参数,克服了网格搜索、随机搜索及贝叶斯优化效率低、计算资源消耗量大以及优化不稳定等问题,实现自组织CNN建模。基于Hyperband算法优化得到33层CNN模型,进行训练与仿真,并结合混淆矩阵对模型的识别结果进行评价。结果表明,所建模型对耐热钢金相组织识别的准确率、精确度、灵敏度、特异度的均值分别为94.2%、94.1%、94.2%和98.1%,表明模型具有较高的泛化能力,能够较为准确地识别金相组织,为复杂金相组织的智能识别提供新方法。

摘要： 采用GTAW焊接方法进行了4762镍基高温合金的对接焊接,并对4762镍基高温合金板材与1Cr10Mo1NiWVNbN耐热钢(12Cr钢)板材进行异种金属对接焊接,对接头的微观组织、力学性能及失效机理作了分析。拉伸试验结果表明,4762合金同种接头的室温抗拉强度达到1137 MPa,4762/12Cr异种焊接接头的室温抗拉强度达到827 MPa,室温接头拉伸试样的断裂位置都位于焊缝区。异种接头高温拉伸试样均断裂于12Cr母材,焊缝及热影响区强度大于12Cr母材。微观组织分析结果表明,焊缝组织为γ-Ni奥氏体基体和晶界及晶内分布的析出相颗粒,主要为碳化物。而4762侧热影响区微观组织为γ-Ni奥氏体基体+γ′强化相+尺寸较大的二次碳化物颗粒,可以看到大量退火孪晶的存在。采用较小的焊接电流进行堆焊及对接焊,严格控制层间温度,减小焊接热输入,降低了熔合区及部分熔融区形成液化裂纹的趋势,接头的4762合金侧未观察到液化裂纹现象。异种接头的显微硬度值范围为218~371 HV,其最小值出现在焊缝顶层位置,最大值出现在4762合金侧的热影响区。

摘要： 通过检测12Cr10Co3W2MoNiVNbNB合金在不同淬火回火制度下的显微结构、冲击吸收能量、NbC析出相,研究了淬火温度、C、Nb含量以及Ti、Al含量对NbC析出相的影响规律。

摘要： 本工作通过研究焊条电弧焊耐热钢多层多道焊缝金属焊态和热处理态下的微观组织与低温冲击韧性的关系,揭示低温冲击韧性出现低值及韧性不稳定的原因。通过-30°C的夏比冲击试验得到低温冲击吸收功,使用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)等手段对材料的微观组织进行表征,结果表明:焊态试样中存在大量塑性差、脆硬的马氏体-奥氏体(M-A)组元,使得冲击韧性急剧下降;柱状晶区粗大的铁素体晶粒尺寸决定了起裂的早晚,直接决定冲击韧性的好坏;焊缝中不同类型的组织对韧性的影响不同:针状铁素体(AF)的冲击韧性最好,侧板条铁素体和晶粒边界铁素体次之,粗大块状铁素体的冲击韧性最差;连续分布的M-A和碳化物团簇产生应力集中,对韧性造成不利影响。

摘要： 为全面掌握新型9Cr-3Co-3W铸件材料应用性能,文章通过高温拉伸试验、低周疲劳试验、断裂韧性试验、高温持久试验和长时时效试验等对该材料的应用性能进行了全面评价,试验结果表明新型9Cr-3Co-3W铸件材料在630~650°C条件下具有良好的综合力学性能,具备应用于630°C-650°C超超临界汽轮机组的高温高压部件技术条件。

摘要： 介绍1.25Cr-0.5Mo-Si耐热钢的焊接性能,通过焊接工艺评定过程,制定了合理的焊接工艺及热处理工艺,指导生产应用,保证了焊接质量。

摘要： 采用控制变量法研究了Fe-Cr-Al系耐热钢1100°C高温间歇抗氧化性能。结果表明,在以Cr、Al和Si为主要抗氧化合金元素配比的几种合金中,当Cr元素含量小于12%时,合金表面不能形成连续、致密及完整的氧化膜,表层氧化膜没有很好的附着性,氧化膜脱落明显,不能达到抗氧化性能要求;当Cr元素含量达到12%后,合金表面形成以Al_(2)O_(3)、SiO_(2)、Cr_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)、(Fe_(0.53)Al_(0.47))_(2)O_(3)氧化物为主的结构复杂、错落的复合氧化膜。Cr元素含量的提高,增强了表层氧化膜的附着性,氧化膜致密、连续且分布均匀,达到了高温抗氧化性能的要求,同时也获得了很好的经济性。

摘要： 采用钨极氩弧焊(GTAW)和焊条电弧焊(SMAW)对SA335 P91铁素体耐热钢管进行焊接工艺研究,按照NB/T47014-2011对管试件进行焊接工艺评定,对焊接接头的拉伸、弯曲、硬度、冲击及金相等性能指标进行了检测,试验结果表明选用型号为ER90S-B9焊丝和E9015-B91焊条,采用柔性陶瓷电阻加热绳进行预热、焊接过程控温及马氏体转变,通过电加炉完成焊后热处理,获得了性能优良的焊缝接头质量,满足了图样及标准的要求,对SA335 P91铁素体型耐热钢产品的制造起到了指导意义。

摘要： 本文介绍了耐热钢与不锈钢异同、晶间腐蚀与奥氏体钢、标准对S30432规定与业主要求、住友对S30432晶间腐蚀要求的反馈、S30432钢管晶间腐蚀示例以及S30432母管是否必须通过晶间腐蚀。

摘要： SP2215是一种具有中国自主知识产权的新型超级奥氏体耐热钢。目前永兴特钢和武进不锈可以投入批量生产，满足高效超超临界锅炉过热器/再热器管材需求；SP2215的组织为在晶内析出纳米级强化相富Cu相，NbCrN和MX进行多相复合强化并且在晶界辅以M23C6析出达到了综合强化的良好效果。

摘要： 通过对改进型9Cr-1Mo耐热钢焊接接头进行高温拉伸蠕变试验,获得了其在温度为545°C和565°C、应力范围从175～225MPa条件下的蠕变应变-时间曲线,并研究了其蠕变变形及断裂行为.借助光学显微镜和扫描电镜等手段对耐热钢焊接接头蠕变后的微观组织及断口进行了观察和分析,结果表明,在本试验条件下,改进型9Cr-1Mo耐热钢焊接接头蠕变断裂位置都处于焊接热影响区,断面收缩率的值为82.12％～87.57％.

摘要： 对三个现役的奥氏体耐热钢TP347H,Super304H和HR3C的时效析出强化进行了细微的研究和分析.采用多相(MX，富铜相，NbCrN)复合强化Cr-Ni奥氏体型耐热钢的新思路己经实现并且申请了专利.在多相复合强化发展新型Cr-Ni奥氏体型耐热钢新思路的指导下开发了SP2215新型高强耐热钢，目前己经申请了专利，同时己在永兴特钢和武进不锈两个公司投入全冶金生产流程生产并且制备出了成品无缝钢管.

摘要： 为准确表征耐热钢材料长时服役性能并预测其使用寿命,宝钢建立了试验机数量丰富、试验功能多样的持久蠕变试验平台,在此平台上多达300根试样可一次同时加载以获得不同温度条件下的加载应力与持久寿命间的关系.此外,持久蠕变、应力松弛、蠕变疲劳,以及温度高达2100°C的超高温拉伸试验为表征材料的高温长时性能提供了技术手段.基于Larson-Miller方法,从持久蠕变试验中所积累的大数据包括应力、温度、持久断裂时间已用于构建API530标准所定义的“许用持久应力-温度关系曲线图”,并以此估算耐热钢材料特定温度下10万h的许用应力水平.以T/P91与T/P92为例,通过宝钢持久蠕变试验数据所获得的材料应力-持久时间关系与日本NIMS、欧洲ECCC实验室所获得的趋势基本一致.作为ISO/IEC17025(实验室认可)与ISO/IEC17043(能力验证提供者)双体系认可实验室,宝钢已多次成功组织了持久蠕变试验领域的全国能力验证计划,为参加实验室评估其持久蠕变试验遵照ISO204、ASTM E139标准的技术相符性,提供了简洁高效的质量控制手段.

摘要： 石油化工装置在生产运行过程中,珠光体耐热钢P11材质管道由于高温高压,内部介质、腐蚀等种种原因,易出现球化、蠕型、微裂纹等问题现象,而当球化等级较高时,不能满足安全要求,需对局部问题较严重的管道时行部分更换,如何保证新旧材质之间的焊接质量,对石化装置安全生产至关重要.本文对P11新旧材质之间的焊接工作进行了探讨，此次停产大检修工期紧，任务重，尤其是更换此P11弯头，必须保证一次成功。经过现场实际情况分析，并组织对焊接工艺探讨，确定了切割时就进行预热、旧管线消氢脱硫等施工工艺，保证了现场施工质量。现场施工时严格按照批准的施工方案实施，确保了焊接质量一次性合格，保证了石化公司按期顺利安全投产，到目前为止，现场设备安全运行正常，焊缝没有任何延迟缺陷产生，达到了安全生产的要求。

摘要： TLP扩散连接时将一特殊成分和熔化温度的中间层合金放置于装配好的工件间,并施加一定的压力，然后在真空或惰性气体的保护下加热到连接温度。在连接温度下中间层首先熔化，润湿母材，在工件的配合面之间形成一薄层液体。工件在连接温度下保温时，中间层中降低熔点元素快速扩散到母材金属中，使母材的熔点降低，并发生瞬时熔化;同时母材中的高熔点元素向己为液相的中间层中扩散，使中间层合金的熔点升高，发生等温凝固而完成焊接过程。

摘要： 利用高温拉伸(Rm、Rp0.2)、常温拉伸(Re1、Rm)、硬度(HV10)、冲击功(-30°CKV2)及金相组织分析等测试方法,研究了热处理时间对12Cr2Mo1R埋弧焊焊接接头组织力学性能的影响并对影响机理进行了分析.研究表明,热处理时间可以明显的影响焊接接头的屈服强度、抗拉强度及硬度等性能,但是对于焊接接头的冲击韧性影响不明显.

摘要： 利用高温拉伸(Rm、Rp0.2)、常温拉伸(Re1、Rm)、硬度(HV10)、冲击功(-30°CKV2)及金相组织分析等测试方法,研究了热处理时间对12Cr2Mo1R埋弧焊焊接接头组织力学性能的影响并对影响机理进行了分析.研究表明,热处理时间可以明显的影响焊接接头的屈服强度、抗拉强度及硬度等性能,但是对于焊接接头的冲击韧性影响不明显.

摘要： 利用高温拉伸(Rm、Rp0.2)、常温拉伸(Re1、Rm)、硬度(HV10)、冲击功(-30°CKV2)及金相组织分析等测试方法,研究了热处理时间对12Cr2Mo1R埋弧焊焊接接头组织力学性能的影响并对影响机理进行了分析.研究表明,热处理时间可以明显的影响焊接接头的屈服强度、抗拉强度及硬度等性能,但是对于焊接接头的冲击韧性影响不明显.

摘要： 本发明提供一种在焊接含有B的铁素体系耐热钢时能够形成具有高的蠕变强度和韧性的焊接金属的铁素体系耐热钢用焊接材料、铁素体系耐热钢用焊接接头、以及铁素体系耐热钢用焊接接头的制造方法。根据本实施方式的铁素体系耐热钢用焊接材料具有以下的化学组成：以质量％计含有C：0.06～0.10％、Si：0.1～0.4％、Mn：0.3～0.7％、Co：2.6～3.4％、Ni：0.01～1.10％、Cr：8.5～9.5％、W：2.5～3.5％、Nb：0.02～0.08％、V：0.1～0.3％、Ta：0.02～0.08％、B：0.007～0.015％、N：0.005～0.020％，余量为Fe和杂质，且满足式(1)。0.5≤Cr+6Si+1.5W+11V+5Nb+10B－40C－30N－4Ni－2Co－2Mn≤10.0(1)

摘要： 提供不添加高浓度的B就可以防止Type IV损伤、并且现场施工性优异的铁素体系耐热钢焊接结构体的制造方法。具备下述工序：准备母材的工序，前述母材含有Cr：1.0～7.0％、B：不足0.005％等；在母材上形成坡口的工序；焊接前热处理工序，其将坡口的表面与自坡口的表面离开10～50mm的焊接前热处理深度的位置之间的区域加热到950～1050°C的温度，在该温度下保持10～30分钟；焊接工序，其将坡口焊接而形成焊接金属；焊接后热处理工序，其将坡口的表面与自坡口的表面离开焊接前热处理深度以上且100mm以下的距离的位置之间的区域加热到680～750°C的温度，在该温度下保持30分钟以上且满足式(1)的时间。(Log(t)+10)·(T+273)<10539(1)。

摘要： 提供一种高温裂纹敏感性低，蠕变强度优异的奥氏体系耐热钢焊接金属。奥氏体系耐热钢焊接金属中，化学组成以质量％计包含C：0.06％～0.14％、Si：0.1％～0.6％、Mn：0.1％～1.8％、P：0.025％以下、S：0.003％以下、Ni：25％～35％、Cr：20％～24％、W：超过4.5％且为7.5％以下、Nb：0.05％～0.5％、V：0.05％～0.4％、N：0.1％～0.35％、Al：0.08％以下、O：0.08％以下、B：0.0005～0.005％，下述式(1)所示的fn1为10以上。fn1＝10(Nb+V)+1.5W+20N+1500B‑25Si(1)在式(1)中的Nb、V、W、N、B、以及Si处以质量％代入对应元素的含量。

摘要： 提供不添加高浓度的B就可以防止Type IV损伤、并且现场施工性优异的铁素体系耐热钢焊接结构体的制造方法。具备下述工序：准备母材的工序，前述母材含有Cr：8.0～12.0％、B：不足0.005％等；在母材上形成坡口的工序；焊接前热处理工序，其将坡口的表面与自坡口的表面离开30～100mm的焊接前热处理深度的位置之间的区域加热到1050～1200°C的温度，在该温度下保持2～30分钟；焊接工序，其将坡口焊接而形成焊接金属；焊接后热处理工序，其将坡口的表面与自坡口的表面离开焊接前热处理深度以上且100mm以下的距离的位置之间的区域加热到720～780°C的温度，在该温度下保持30分钟以上且满足式(1)的时间。(Log(t)+12)·(T+273)<13810 (1)。

摘要： 本发明公开了一种消除高Cr当量P92耐热钢高温铁素体的方法及高Cr当量P92耐热钢的制备方法，在热轧管时通过加热温度、热轧单次压下量、热轧速率的调控，使连铸组织发生破碎、元素均匀化、再结晶从而消除高Cr当量P92耐热钢中的高温铁素体，进而制备得到马氏体P92耐热钢，其具有优良的室温、高温力学及抗氧化腐蚀性能。

摘要： 本发明提供一种在焊接含有B的铁素体系耐热钢时能够形成具有高的蠕变强度和韧性的焊接金属的铁素体系耐热钢用焊接材料、铁素体系耐热钢用焊接接头、以及铁素体系耐热钢用焊接接头的制造方法。根据本实施方式的铁素体系耐热钢用焊接材料具有以下的化学组成：以质量％计含有C：0.06～0.10％、Si：0.1～0.4％、Mn：0.3～0.7％、Co：2.6～3.4％、Ni：0.01～1.10％、Cr：8.5～9.5％、W：2.5～3.5％、Nb：0.02～0.08％、V：0.1～0.3％、Ta：0.02～0.08％、B：0.007～0.015％、N：0.005～0.020％，余量为Fe和杂质，且满足式(1)。0.5≤Cr+6Si+1.5W+11V+5Nb+10B－40C－30N－4Ni－2Co－2Mn≤10.0(1)。

摘要： 一种马氏体耐热钢和奥氏体耐热钢的异种钢焊接方法，包括下述步骤：1)按照摩擦焊机的技术要求，分别安装好马氏体耐热钢钢管和奥氏体耐热钢钢管，摩擦焊机夹具卡紧所述钢管，钢管不能产生晃动，马氏体耐热钢钢管和奥氏体耐热钢钢管的中心线保持在一条水平线上；2)一级加压阶段，转速为1200-1800转/分，摩擦压力为25-75MPa，摩擦时间为4-6秒；3)二级加压阶段，转速为1200-1800转/分，摩擦压力为100-200MPa，摩擦变形量为4-8mm；4)顶锻阶段，顶锻压力为150-250MPa，顶锻时间为4-6秒；5)马氏体耐热钢钢管和奥氏体耐热钢钢管的焊接接头焊后需进行局部热处理，消除残余应力；具有接头质量高、适合异种材质的焊接、生产效率高、生产成本低、节能环保的优点。

摘要： 提供一种高温裂纹敏感性低，蠕变强度优异的奥氏体系耐热钢焊接金属。奥氏体系耐热钢焊接金属中，化学组成以质量％计包含C：0.06％～0.14％、Si：0.1％～0.6％、Mn：0.1％～1.8％、P：0.025％以下、S：0.003％以下、Ni：25％～35％、Cr：20％～24％、W：超过4.5％且为7.5％以下、Nb：0.05％～0.5％、V：0.05％～0.4％、N：0.1％～0.35％、Al：0.08％以下、O：0.08％以下、B：0.0005～0.005％，下述式(1)所示的fn1为10以上。fn1＝10(Nb+V)+1.5W+20N+1500B‑25Si(1)在式(1)中的Nb、V、W、N、B、以及Si处以质量％代入对应元素的含量。

摘要： 本发明公开了一种消除高Cr当量P92耐热钢高温铁素体的方法及高Cr当量P92耐热钢的制备方法，在热轧管时通过加热温度、热轧单次压下量、热轧速率的调控，使连铸组织发生破碎、元素均匀化、再结晶从而消除高Cr当量P92耐热钢中的高温铁素体，进而制备得到马氏体P92耐热钢，其具有优良的室温、高温力学及抗氧化腐蚀性能。

摘要： 提供不添加高浓度的B就可以防止Type IV损伤、并且现场施工性优异的铁素体系耐热钢焊接结构体的制造方法。具备下述工序：准备母材的工序，前述母材含有Cr：8.0～12.0％、B：不足0.005％等；在母材上形成坡口的工序；焊接前热处理工序，其将坡口的表面与自坡口的表面离开30～100mm的焊接前热处理深度的位置之间的区域加热到1050～1200°C的温度，在该温度下保持2～30分钟；焊接工序，其将坡口焊接而形成焊接金属；焊接后热处理工序，其将坡口的表面与自坡口的表面离开焊接前热处理深度以上且100mm以下的距离的位置之间的区域加热到720～780°C的温度，在该温度下保持30分钟以上且满足式(1)的时间。(Log(t)+12)·(T+273)<13810(1)。