傳熱管用新型Fe-Cr-Ni合金的高溫蠕變行為研究.pdf

1、我國已將核電作為能源戰(zhàn)略的重要組成部分，但是關(guān)鍵技術(shù)無法突破仍然是發(fā)展的瓶頸問題。迄今為止，我國核電蒸汽發(fā)生器傳熱管的管材仍然依靠進口。在本論文中，我們以國外優(yōu)異的核電傳熱管管材800H合金為基礎(chǔ)，運用合金化原理設(shè)計，設(shè)計開發(fā)了新型HDG-A合金和HDG-B合金。針對800H、新型HDG-A和HDG-B三種合金的高溫蠕變性能做了對比研究，主要內(nèi)容包括:蠕變前材料的顯微組織和短時拉伸性能分析以及蠕變后材料的蠕變數(shù)據(jù)和組織分析。
　　

2、 蠕變前對三種材料進行了固溶處理。在800H合金顯微組織中，第二相主要有兩種，一種是在晶界大量分布的(Cr,Fe)23C6，另一種是同時在晶界和晶內(nèi)少量分布的TiN;HDG-A合金的晶粒比800H合金大，并且在晶界沒有明顯的(Cr,Fe)23C6碳化物析出，在晶界和晶內(nèi)也分布著少量的TiN;HDG-B合金的晶粒比前兩種合金更大，也析出了數(shù)量較多的(Cr,Fe)23C6型碳化物，在晶內(nèi)析出細小均勻彌散的第二相NbC。800H和HDG-A

3、合金的室溫抗拉強度很相近，分別為552MPa和546MPa。HDG-B合金的室溫抗拉強度631MPa，遠高于800H和HDG-A合金;在600℃和650℃時，800H的抗拉強度分別達到444MPa和395MPa，HDG-A合金的抗拉強度較低，分別達到384MPa和337MPa，而HDG-B合金的抗拉強度分別達到476MPa和418MPa。
　　 在600℃時，800H合金和HDG-A合金的蠕變強度明顯低于HDG-B合金，800H

4、σ6001×10-5＝107MPa、HDG-Aσ6001×10-5＝153MPa，而HDG-Bσ6001×10-5＝312MPa;應(yīng)用蠕變本構(gòu)方程((ε)=Aσnexp(-Qc/RT)），求得應(yīng)力指數(shù)n分別為8.8、14.3和19.1。蠕變后800H合金不僅在晶界析出大量的富含Cr的M23C6碳化物，而且在晶內(nèi)還析出了納米級的第二相顆粒TiN。該TiN釘扎位錯，這些位錯纏繞在TiN周圍，阻礙了位錯運動，從而強化了合金。HDG-B合金蠕變