傳熱管用新型Fe-Cr-Ni合金的高溫蠕變行為研究.pdf

1、我國(guó)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(wú)法突破仍然是發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。迄今為止，我國(guó)核電蒸汽發(fā)生器傳熱管的管材仍然依靠進(jìn)口。在本論文中，我們以國(guó)外優(yōu)異的核電傳熱管管材800H合金為基礎(chǔ)，運(yùn)用合金化原理設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了新型HDG-A合金和HDG-B合金。針對(duì)800H、新型HDG-A和HDG-B三種合金的高溫蠕變性能做了對(duì)比研究，主要內(nèi)容包括:蠕變前材料的顯微組織和短時(shí)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(duì)三種材料進(jìn)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(shí)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(méi)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(xì)小均勻彌散的第二相NbC。800H和HDG-A

3、合金的室溫抗拉強(qiáng)度很相近，分別為552MPa和546MPa。HDG-B合金的室溫抗拉強(qiáng)度631MPa，遠(yuǎn)高于800H和HDG-A合金;在600℃和650℃時(shí)，800H的抗拉強(qiáng)度分別達(dá)到444MPa和395MPa，HDG-A合金的抗拉強(qiáng)度較低，分別達(dá)到384MPa和337MPa，而HDG-B合金的抗拉強(qiáng)度分別達(dá)到476MPa和418MPa。
　　 在600℃時(shí)，800H合金和HDG-A合金的蠕變強(qiáng)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(jí)的第二相顆粒TiN。該TiN釘扎位錯(cuò)，這些位錯(cuò)纏繞在TiN周?chē)璧K了位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，從而強(qiáng)化了合金。HDG-B合金蠕變