【摘 要】
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在化石能源日益紧张的时代背景下,注重节约能源与环保减排显得尤为重要。对于火力发电来说,提高机组运行参数,不断发展超临界、超超临界机组成为当代的重要课题。更高的参数同时会为电站的高温部件带来更大的挑战,目前对于电站材料的研究主要都是针对其高温氧化、高温蠕变等单一方面的材料性能研究,而电站高温部件失效通常是由于多种因素共同作用的结果。因此有必要开展多种因素共同作用下的材料性能研究,为预防电站材料的失效
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在化石能源日益紧张的时代背景下,注重节约能源与环保减排显得尤为重要。对于火力发电来说,提高机组运行参数,不断发展超临界、超超临界机组成为当代的重要课题。更高的参数同时会为电站的高温部件带来更大的挑战,目前对于电站材料的研究主要都是针对其高温氧化、高温蠕变等单一方面的材料性能研究,而电站高温部件失效通常是由于多种因素共同作用的结果。因此有必要开展多种因素共同作用下的材料性能研究,为预防电站材料的失效提供更加可靠的科学指导。本文针对目前电站锅炉过热器及再热器的常用材料TP347H,对其进行了高温蒸汽环境下的蠕变性能研究,探究环境因素与力学因素的共同作用下,环境因素对于TP347H的蠕变性能的影响及作用机理。本文主要在650℃的高温蒸汽环境下对奥氏体钢TP347H蠕变试样进行了不同载荷水平的蠕变试验,并引用空气环境作为试验对照组,对高温蒸汽下TP347H的蠕变性能进行了分析。并借助SEM、EDS从微观角度对高温蒸汽环境与高温空气环境下试样的断口形貌及氧化层形貌进行了对比分析,从微观层面分析了高温蒸汽环境对于TP347H蠕变性能的影响机理。研究发现,蒸汽环境下片状试样的蠕变强度低于棒状试样;相较于高温空气环境,高温蒸汽环境下TP347H的蠕变塑性有所降低,且高温蒸汽环境下试样断口的韧窝分布较为不均;蒸汽环境下奥氏体钢TP347H的外表面裂纹间氧化物结合强度高于空气环境,从而一定程度上修复了试样蠕变造成的外表面微裂纹损伤,减缓了试样的蠕变速率。所以相较于空气环境,蒸汽环境对于TP347H蠕变寿命下降的影响更低,使其蠕变寿命也高于同条件下空气环境。
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