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23Cr26Ni奥氏体耐热不锈钢 Sanicro25耐高温合金 23Cr26Ni奥氏体耐热不锈钢 Sanicro25耐高温合金 23Cr26Ni奥氏体耐热不锈钢 Sanicro25耐高温合金

23Cr26Ni奥氏体耐热不锈钢 Sanicro25耐高温合金

研究高能效率和环境友好型电站在国际上的重要性日益增加。这种研究的目的是为了降低CO2排放和燃料成本,通过增加运行温度和压力来提高矿物燃料电站的热效率。电站在更高的温度下运行需要开发耐热合金。参照Sanicro25,23Cr-26Ni奥氏体耐热钢可用于运行温度高达700℃的过热器和再加热器,比普通的高出近100℃。在实际运行中,这些部件暴露在起动到停止这种周期过程中产生的反复的热应力下。因此,考虑到将来工程设计时的LCF性能,研究高温下Sanicro25的LCF行为非常重要。韩国材料科学和工程的科研人员探讨了在室温和高温下两种不同的热处理对Sanicro25的LCF性能的影响。

表1列出了23Cr-26Ni奥氏体耐热钢的化学成分。本研究所用的试样由真空感应熔炼,随后在1200℃热锻和热轧。研究固溶处理后两种冷却条件对23Cr-26Ni耐热钢的高温抗疲劳的性能。1230℃固溶处理3h后采用两种不同的冷却条件。一个试样固溶处理后立即水淬。另一个试样固溶处理后以0.5℃/min的冷却速率炉冷至750℃。然后,两个试样都在750℃时效5h。


    进行低周疲劳(LCF)试验来研究高温对23Cr-26Ni耐热钢LCF行为的影响。两种不同的热处理条件下,在室温(RT)和600℃时进行LCF试验,总的应变幅度范围为±0.4~0.9%。试验过程中,在两种试验温度下都产生初始周期硬化。这种现象有助于周期变形引起的位错密度提高,导致新产生的位错和析出物之间的交互作用。在室温LCF试验的较后阶段会观察到周期软化。用TEM观察析出物的形成和位错密度的增加。同时用XRD和EDS技术确定析出物的类型和组分。

试验结果表明:(1)在600℃试验温度时,直到断裂才发生周期硬化。然而,在FC(炉冷)条件下观察到的周期硬化程度比在WQ(水淬)条件下高。在室温试验时,两种条件都发生周期硬化并且随后都在断裂时发生周期软化。(2)LCF试验过程中,600℃出现DSA(动载应变时效),而室温情况下没有。(3)600℃的LCF试验过程中,周期硬化是因为位错密度增加,以及析出物和位错、DSA的交互作用所致。在室温,初始硬化是因为位错密度,以及析出物与位错之间的交互作用所致;而随后的周期软化是因为快的位错消除速率所致。(4)所有条件下晶间断裂都很明显,是因为在晶界处有M23C6析出物。

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