鍋爐管由于長期在高溫和高壓條件下工作,材料將發(fā)生蠕變,塑性和韌性下降,原始組織改變,產(chǎn)生腐蝕等。作為鍋爐用的鋼管應(yīng)具備:(1)足夠的持久強(qiáng)度;(2)足夠的塑性變形能力; (3) 小的時效傾向和熱脆性;(4)高的抗氧化、耐煤灰、耐天然氣高溫下腐蝕、蒸汽和應(yīng)力腐蝕性能;(5)良好的組織穩(wěn)定性以及良好的工藝性能。高壓鍋爐管的鋼種有碳鋼以及珠光體、鐵素體和奧氏體型不銹耐熱鋼。為了提高火力發(fā)電機(jī)組的熱效率、降低燃耗,世界各國均以發(fā)展大容量、高參數(shù)(高溫、高壓)火電機(jī)組(1000MW以上)為主。蒸汽壓力提高到31.5~34.3MPa,過熱蒸汽溫度達(dá)595~650℃,向超高壓臨界壓力發(fā)展,這樣對高壓鍋爐管提出了更高的要求。為此開發(fā)了新的鋼種,以滿足高參數(shù)電站鍋爐的需用。
金海金屬材料(銅陵市分公司)擁有中、高級 厚壁鋼管廠家工程技術(shù)人員180余人,擔(dān)負(fù)著全部產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計與生產(chǎn)指導(dǎo)。擁有完善的質(zhì)量保證體系、嚴(yán)格的管理制度、強(qiáng)大的生產(chǎn)能力和先進(jìn)的檢測手段,在保證 厚壁鋼管廠家產(chǎn)品高質(zhì)量、高產(chǎn)出的同時也具備了較高的市場占有率和較強(qiáng)的市場競爭力。
20G高壓鍋爐管為Fe-25Ni-15Cr基高溫合金,加入Mo、Ti、Al、V及量P,主要通過時效析出γ’-Ni3相進(jìn)行強(qiáng)化,同時由于Cr的存在,具有良好的抗腐蝕性能。該合金在650℃以下具有高的屈服強(qiáng)度和持久、蠕變強(qiáng)度,并且具有較好的加工塑性及滿意的焊接性能,因此常被用作航空緊固件等。
研究人員將20g高壓鍋爐管經(jīng)線切割加工成Φ10mm的棒材,對試樣進(jìn)行編號,分別使用3種不同的熱處理方法,研究時效及時效溫度對優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)20g高壓鍋爐管組織與力學(xué)性能的影響,以獲得綜合性能。
研究結(jié)果表明: 1.700℃時效能將固溶后的20g高壓鍋爐管的抗拉強(qiáng)度提高51%。達(dá)到853.7MPa,屈服強(qiáng)度提高了41%,達(dá) 到485.6MPa,伸長率和斷面收縮率有所下降,分別為23.3%和23.9%。這是由于在時效過程中析出了細(xì)小且彌散分布于基體的γ’-Ni3相起到了沉淀強(qiáng)化的作用。
2.將時效溫度提高到718℃,γ’相析出數(shù)量增加,20g高壓鍋爐管的抗拉強(qiáng)度進(jìn)一步提高,達(dá)到1055MPa和647.3MPa,伸長率和斷面收縮率與700℃時效相比略有回升,達(dá)到24.7%和26.9%。因此,982℃固溶+718℃時效能使合金獲得較好的綜合力學(xué)性能。