许文文 李 其 李 波 王 承 秦 江

(二重(德阳)重型装备有限公司，四川618000)

为了提高火电机组的发电效率，减少碳排放量，提高能源利用率，超超临界发电技术应运而生，并在全世界得到了推广。这就促使汽轮机组朝着高参数方向发展，越来越高的蒸汽温度和压力对材料的高温性能参数提出了更苛刻的要求。近几年，欧洲、日本和美国都提出了700℃超超临界技术[1]。在欧洲COST项目中，通过往常规12%Cr钢中添加少量的Nb、N、W等元素，开发出600℃级超超临界汽轮机转子用X12CrMoWVNbN10-1-1耐热钢[2]。该马氏体耐热钢具有优异的高温持久强度和抗高温氧化腐蚀性能，相比奥氏体耐热钢，还具有较高的热导率和较低的热膨胀系数，以及优异的经济性能等优点[3]。目前，该钢在欧洲已广泛应用于超超临界机组的转子、叶片等关键部件。然而，我国的超临界化起步较晚，从2003年才开始进行12%Cr超超临界转子材料及其关键制造技术的研究[4]，比火电先进国家晚了40多年。虽然目前我公司已形成该转子钢小批量生产能力，但材料的某些性能还是不稳定。尤其在提高高温持久性能方面，仍存在很多困难。本文通过对X12CrMoWVNbN10-1-1钢高温持久试样进行金相和断口扫描分析，探讨持久试样断裂的根本原因，从而找到提高材料高温持久性能的方法。

1 试验材料及方法

持久试验用试样取自上汽高中压转子锻件试料区。热处理状态为：1070℃×17 h油冷淬火+570℃×40 h回火+675℃×40 h回火。材料的化学成分见表1。

表1 转子钢化学成分(质量分数，%)Table 1 Chemical compositions of rotor steel (mass fraction, %)

持久试验按照GB/T 2039—2012，在RDL-50持久蠕变试验机上进行。……