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高温时效对一种铁镍基合金组织稳定性的影响

2021-12-29赵中赫郝维勋李庆春英晓宇

黑龙江电力 2021年5期

杨 权,冯 起,徐 航,赵中赫,郝维勋,李庆春,英晓宇

(1.高效清洁燃煤电站锅炉国家重点实验室,哈尔滨 150046;2. 哈尔滨锅炉厂有限责任公司,哈尔滨 150046)

0 引 言

提高超超临界燃煤电站机组的参数,可以提高燃料热效率、降低煤耗和减少CO2排放,在节能减排、环境保护方面意义重大,是煤炭资源能够高效清洁利用的重要方式和手段[1-2]。先进、发达国家均制定了一系列的研究计划,致力于提高燃煤电厂的燃料利用效率,包括中国的650 ℃计划、欧盟的700 ℃计划和美国的760 ℃计划等,均把更高参数发电机组作为发展方向。更高参数机组的发展,面临的重点、难点问题是高温性能优越材料的研发和利用,要求材料在运行温度下具有良好的强度、蠕变性能和组织稳定性。Ni47Cr23Fe23W7钢以其良好的性能和相对镍基合金较低的价格,是作为高参数锅炉集箱和管道的热门候选材料,该材料是由日本某公司于1986年研制成功的Fe-Ni基合金,主要成分是Ni、Fe、Cr、W,并添加了C、Ti、Nb、B等合金元素,能够形成细小碳化物,起到强化作用,主要依靠W的固溶强化,B的间隙固溶强化和Nb、V形成纳米级MX相的析出强化[3]。国内目前尚无该材料在650 ℃参数下的试验或运行数据。此文通过研究Ni47Cr23Fe23W7大口径管在650 ℃参数下的长时组织稳定性,为650 ℃参数锅炉的选材提供数据支撑。

1 试验研究

1.1 材料分析

试验所用Ni47Cr23Fe23W7大口径无缝钢管是由日本某钢厂生产制造。采用德国ELTRA GmbH公司生产的CS800型碳硫分析仪材料的碳和硫的成分含量进行定量分析;采用力可公司生产的TC500型氧氮测定仪对材料的氧和氮的含量进行定量分析;……

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