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    奧氏體不鏽鋼的發展

    作者:admin 來源: 日期:2018/8/30 18:40:06 人氣:45

    傳統18-8奧氏體耐熱不鏽鋼因其蠕變斷裂強度低,抗煙氣腐蝕能力比較差,對熱疲勞敏感,易發生應力腐蝕等缺點,限製了它在USC機組中的應用。奧氏體不鏽鋼的改進方法,一方麵是加入CuNbN等合金元素,利用時效過程中的沉澱強化提高高溫強度和韌性;再有通過改進成材和熱處理工藝,達到細晶強化的目的。目前,SCUSC機組中應用最多的奧氏體不鏽鋼主要有TP347HFGHR3CSuper304HTP347HFG是在TP347H的基礎上改進熱加工和熱處理工藝得到的一種晶粒度8級以上的18-8奧氏體不鏽鋼。正常固溶處理工藝下該不鏽鋼的許用應力很高,但是高溫導致粗晶,降低了耐蝕性。改良後的工藝通過固溶處理過程中Nb的碳化物的彌散析出作用,即使固溶溫度高也能夠得到細化的晶粒。與TP347H相比,TP347HFG具有極好的抗蒸汽腐蝕性,其許用應力高出20%,目前已經廣泛應用在USU發電機組的過熱器和再熱器製造中。

    在傳統18-8不鏽鋼基礎上通過提高CrNi含量得到TP31025-20),TP310具有較好的抗腐蝕性能,但是蠕變斷裂強度並沒有提高。為此,日本住友公司又在TP310不鏽鋼中加入0.15~0.35%的N0.2~0.6%的Nb,同時降低C含量得到HR3C奧氏體不鏽鋼HR3C利用基體上彌散分布的、細小NbCrNNb(CN)M23C6MX相的析出強化效果來提高不鏽鋼的蠕變斷裂強度,其許用應力得到大幅提高,約為TP3102倍,在所有超超臨界材料中其耐腐蝕性能首屈一指。HR3C奧氏體不鏽鋼主要應用在溫度在620~680℃的USC過熱器和再熱器。

    Super304H奧氏體耐熱不鏽鋼是在TP304H中添加大約3%的Cu0.45%的Nb和微量的N,同時降低Mn含量改進得到的。長期使用過程中,利用基體上彌散析出的富Cu相與NbCrNNb(CN)M23C6提高了材料的持久強度和耐蝕性,同時保證較高的高溫塑性。與TP304H相比,super304H600/105h650/105h工作條件下蠕變斷裂強度分別提高了80MPa50MPa,高溫耐蝕性可與TP347HFG相媲美;其許用應力比TP347高出20%,650℃下使用氧化程度降低33%。在Super304H組織中發現了少量的σ相,但對韌性影響甚微。Super304H晶粒細小,組織穩定,在保證超超臨界環境下長期安全運行的情況下,super304H不鏽鋼所製成的管道,其厚度大大降低,鋼材用量減少,且不含WMo等貴金屬,Ni含量也低,成本相對低廉,運行10年組織依然保持穩定,目前主要應用於USC過熱器和再熱器的生產。

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