【摘 要】
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随着火力发电机组的发展,锅炉的蒸汽压力和温度不断提高,对锅炉用耐热钢的性能也提出了越来越高的要求,为此,日本率先开发了新型耐热不锈钢Super304H并广泛应用于超超临界锅炉的过热器和再热器。相对于传统的TP304H耐热钢,Super304H钢有着更优越的综合高温性能以及焊接性能,但是较高的碳含量以及相对复杂的热处理工艺使其晶间腐蚀问题比较突出,而目前国内外对该材料的晶间腐蚀问题尚缺乏系统深入的研
【机 构】
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华南理工大学 材料科学与工程学院,广州 510640 广东电网公司 电力科学研究院,广州51060
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随着火力发电机组的发展,锅炉的蒸汽压力和温度不断提高,对锅炉用耐热钢的性能也提出了越来越高的要求,为此,日本率先开发了新型耐热不锈钢Super304H并广泛应用于超超临界锅炉的过热器和再热器。相对于传统的TP304H耐热钢,Super304H钢有着更优越的综合高温性能以及焊接性能,但是较高的碳含量以及相对复杂的热处理工艺使其晶间腐蚀问题比较突出,而目前国内外对该材料的晶间腐蚀问题尚缺乏系统深入的研究。笔者以日本住友金属供货的17根不同批次Super304H新管为研究对象。首先借助光谱仪分析、H2SO4-CuSO4-Cu屑浸泡试验以及光学显微镜、扫描电铲(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)分析等方法对供货态材料的化学成分、微观组织特征、晶间腐蚀性能进行了全面分析；然后系统分析了化学成分(铌含量、碳含量和铌碳含量比Nb/C)对Super304H钢晶间腐蚀敏感性的影响规律,并通过微观组织分析、萃取碳化物的结构和含量分析以及不同电化学试验深入地研究了稳定化热处理对Super304H钢微观组织和晶间腐蚀敏感性的影响；最后对Super304H钢的国产化提出了一些建设性意见。
其他文献
Q345D钢板在进行力学性能检测时,-20℃低温冲击不合格.通过化学成分分析、力学性能测试和金相检验等手段对试样进行分析.结果表明:冲击不合格的钢板中钛含量较多,在其显微组织中形成较多的TiN夹杂物是造成其低温冲击不合格的主要原因.建议在进厂检验时增加对钛含量的检测,将钛含量尽量控制在0.03％以下.
在上紧列管换热器的浮头盖时发生前后两批高强度不锈钢螺母开裂现象,在对螺母材料的化学成分、力学性能及其结构尺寸进行检测的基础上,再从宏观外貌、断口低倍观察、显微组织进行分析,结合生产工艺调查和受力计算等方法对其断裂原因进行分析.结果表明:两批螺母开裂的主要原因均是用于锻造螺母毛坯的棒料直径不合适,锻造比偏小,难以细化晶粒;力学性能偏低,扭紧力矩大于螺母材料的承受能力而开裂.
对断裂螺栓进行了化学成分分析、硬度测试、宏观检验、微观检验以及断口分析,确定螺栓断裂为应力过大而引起的过载断裂.对同批次螺栓进行了拉脱试验和现场模拟试验,确定螺栓断裂为过载断裂,应力来源为螺纹涂抹润滑脂,在相应预紧扭矩下产生的轴向拉应力大幅增加,导致过载断裂.同时螺栓镦头设计不合理,形成断裂时螺栓头环状拉脱断裂.
卡车用户质保期使用过程中机体40Cr螺栓55566-Y3070发生断裂,经过断口分析、金相检验、化学成分分析,表明该螺栓属于脆性轴向疲劳断裂,断裂源头为螺栓六角头R根部,在螺栓弯曲作用下六角头处垫片与机体发生轴向移动挤压,从而形成轴向疲劳.
翼面螺钉在装配过程中发生批次性断裂,此时尚未达到规定的装配扭矩最大值.通过化学成分分析、硬度测试、金相检验、扫描电镜断口分析等方法对断裂螺钉进行了分析.结果表明:断裂螺钉在应力和氢的共同作用下发生氢致断裂.
4Cr13马氏体不锈钢轴交货后,在校直时发生断裂,经对断裂件和同规格轴材进行检验后分析确认:断裂件的裂源处和原材料的疑似裂纹处都有明显的冶金问题,所以才在这些地方发生了断轴现象.
对某汽车减震器活塞连杆断裂失效原因进行了分析.结果表明:在较大载荷作用下,存在微裂纹缺陷的连杆表面镀铬层内首先形成裂纹,由于表面镀铬层和淬硬层的硬度远大于基体硬度,韧性很低,在剧烈震动形成的大拉应力载荷作用下,裂纹发生快速扩展,进而导致连杆发生脆性断裂.
随着航空技术的发展,越来越多的新技术新材料得到了应用.由于新技术新材料存在较多的不同于传统的特殊性及复杂性,因此其失效分析日益成为失效研究者们面临的重大挑战.根据工作经验及体会,结合实际的失效分析案例及相关研究课题,提出了应对新技术新材料失效的分析策略.
主要分析了传动轴件在锻造及调质处理后,轴件表面出现的细小裂纹.对该失效件进行金相分析,结果表明在锻造加工过程中,由于锻造浅度焊合及表层氧化物的覆盖,在锻造裂纹焊合与未完全焊合的情况下,都没有使裂纹得到扩展.
25 mm板厚2219铝合金搅拌摩擦焊焊缝中存在"白斑"现象,该现象严重影响了产品的生产进度,通过对"白斑"进行理化检验和电镜、能谱分析,明确了"白斑"的性质.分析认为.2219铝合金搅拌摩擦焊缝中X射线检测结果中的"白斑"性质为聚集长大的Al2Cu强化相,并对"白斑"的形成机理进行了基于工艺角度的研究.