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耐热合金和超合金热处理的研究动向
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司www.shailiai.com
更新时间：2015-11-23
开发蒸汽温度700℃级A-USC发电机组的最重要课题之一是透平叶轮用耐热合金的开发。有研究者开发了以铬镍铁耐热合金617为基础材料，对合金成分进行改进的Ni-0.05C-18Cr-13Co-9Mo-1.3Al-1.4Ti-0.1Ta-0.3Nb合金，并试制了模拟实机叶轮的大型锻造叶轮试样。有研究报告对该叶轮试样不同部位的材料特性进行了研究。
开发蒸汽温度700℃级A-USC发电机组的最重要课题之一是透平叶轮用耐热合金的开发。有研究者开发了以铬镍铁耐热合金617为基础材料，对合金成分进行改进的Ni-0.05C-18Cr-13Co-9Mo-1.3Al-1.4Ti-0.1Ta-0.3Nb合金，并试制了模拟实机叶轮的大型锻造叶轮试样。有研究报告对该叶轮试样不同部位的材料特性进行了研究。
对可应用于蒸汽温度达700℃级A-USC发电机组的铸造替代材料进行了评价。关于Ni-0.04C-26Cr-21Co-1Al-1.9Ti-1.8Nb合金，试制了具有3层阶梯状壁厚的铸件，并对材料进行了评价。有研究报告就偏析对蠕变强度的影响进行了介绍。
Ni-Fe基超合金有望成为A-USC火力发电用透平叶轮的制作材料，但为确保透平叶轮的特性和制作性，控制微量元素是很重要的。关于透平叶轮用Ni-Fe基超合金中微量元素的影响尚有许多未明确的地方，因此有研究者针对蠕变特性，调查了微量元素的影响。
在开发700℃级A-USC发电机组过程中，为使由Ni基和Fe基叶轮构成的不同材料焊接叶轮应用于实际，因此对该叶轮焊接部在高温时的组织稳定性和机械特性提出了要求。有研究者制作了低合金钢/铬镍铁耐热合金617焊接材料作为Fe/Ni不同材料的界面式样，并就热时效对焊接界面组织变化的影响进行了评价。
为减少CO2排放量，对A-USC设备进行了广泛的研究。23Cr-45Ni-7W合金（ASTM UNS N06674）是一种通过强化M23C6和Laves相析出来提高蠕变强度的材料。它可作为A-USC的高温蒸汽管和锅炉管的替代材料。有研究者就该合金的蠕变特性对Laves相析出行为的影响进行了评价。
为开发蒸汽温度700℃级A-USC发电机组，对Ni基耐热合金用作锅炉部件的可能性进行了研究，并指出作为析出强化型合金的合金617存在着与高温使用过程中的松驰裂纹（SR裂纹）等有关的问题。另一方面，没有以相作为析出强化相的23Cr-45Ni-7W合金（ASME-CC2684）在700℃时的蠕变断裂强度比合金617略低，而30Cr-50Ni-W合金虽然没有对进行析出强化，但蠕变断裂强度却比23Cr-45Ni-7W合金提高，其延性和抗SR裂纹性好，可用于A-USC主蒸汽管。有研究报告对板材和试制的大口径管的4种组织、机械性能和蠕变特性进行了介绍。
目前，能源问题已成为非常重要的问题，为提高作为主要的电力供给手段的火力发电的效率，因此对锻造Ni基合金进行了广泛的研究开发。对于Ni基超合金的强化相----相组织形态的稳定性来说，不仅相的析出行为会产生重要的影响，而且它与母相之间的晶格错合产生的形态变化也会产生重要的影响。但是，对这些组织形态的研究，主要是对具有高相体积率的铸造Ni基超合金的研究，而对铸造合金的研究则很少。因此，有研究报告对锻造Ni基合金中的相组织形态的变化与晶格错合的相互关系进行了调查。
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