發(fā)布時(shí)間：2020-11-18 21:23

　　 本論文由華能國際電力股份有限公司科技項(xiàng)目“620℃高效超超臨界機(jī)組材料的運(yùn)行跟蹤及選材優(yōu)化研究”資助,主要對(duì)620℃超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子鋼FB2的常規(guī)力學(xué)性能、低周疲勞及斷裂特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究,旨在為620℃機(jī)組轉(zhuǎn)子的壽命評(píng)估、安全性評(píng)定提供技術(shù)依據(jù)。本論文研究了FB2轉(zhuǎn)子鋼的常規(guī)力學(xué)性能,包括室溫和620℃下的拉伸性能、沖擊性能、韌脆轉(zhuǎn)變溫度、硬度、微觀組織,時(shí)效對(duì)常規(guī)力學(xué)性能的影響規(guī)律,重點(diǎn)研究了FB2轉(zhuǎn)子鋼子在室溫、550℃和620℃下的低周疲勞特性與斷裂特性。本文獲得了如下結(jié)論:FB2轉(zhuǎn)子鍛件室溫R_(p0.2)≥700MPa,不同部位拉伸性能均勻。隨著溫度的升高,FB2的強(qiáng)度降低,但在620℃仍保留較高強(qiáng)度;FB2轉(zhuǎn)子鋼的室溫沖擊吸收能量KV_2為20J,620℃下KV_2為100J,斷口形貌轉(zhuǎn)變溫度FATT50為70℃,表明FB2轉(zhuǎn)子鋼的室溫脆性較大;FB2轉(zhuǎn)子鋼拉伸性能、沖擊性能和硬度時(shí)效至10000h性能劣化幅度小,表明FB2具有良好的時(shí)效穩(wěn)定性;在低周疲勞條件下,FB2轉(zhuǎn)子鋼表現(xiàn)為循環(huán)軟化,室溫、550℃和620℃應(yīng)變-壽命關(guān)系均滿足Manson-Coffin模型,溫度一定時(shí),FB2的穩(wěn)定階段的塑性應(yīng)變能ΔW_p與循環(huán)周次N_f呈冪函數(shù)關(guān)系;FB2轉(zhuǎn)子鋼的室溫和620℃下的斷裂韌度K_(IC)為分別80.4MPa·m~(1/2)、123.6MPa·m~(1/2);FB2轉(zhuǎn)子鋼的微觀組織為完全回火馬氏體組織,高密度位錯(cuò)和大量彌散析出相是FB2強(qiáng)化的重要原因,由于B元素的添加,FB2中大尺寸BN析出。本論文獲取了FB2轉(zhuǎn)子鋼室溫、550℃和620℃的低周疲勞應(yīng)變-壽命曲線,該曲線可用于FB2轉(zhuǎn)子鋼疲勞壽命的估算;獲取了FB2轉(zhuǎn)子鋼的室溫、550℃和620℃的斷裂韌度K_(IC),可為FB2轉(zhuǎn)子缺陷的安全評(píng)定提供依據(jù);獲取了FB2轉(zhuǎn)子鋼室溫、高溫塑性應(yīng)變能與循環(huán)周次之間的定量關(guān)系,該關(guān)系可用于校核FB2轉(zhuǎn)子鋼的疲勞壽命。
【學(xué)位單位】：西安熱工研究院有限公司
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TK263
【部分圖文】：

圖 1-1 我國火電單機(jī)容量及蒸汽參數(shù)的發(fā)展超超臨界機(jī)組的汽輪機(jī)入口蒸汽提高到 620℃，在提高發(fā)電效率的同時(shí)，也對(duì)汽輪鍵高溫部件的材料性能提出了更加嚴(yán)苛的要求，包括材料的高溫力學(xué)性能、抗高

圖 1-2 50MW 機(jī)組彈性槽的疲勞開裂形貌作為大型構(gòu)件，內(nèi)部不可避免地存在成分偏在機(jī)組運(yùn)行過程中，缺陷處由于應(yīng)力集中而世界各國曾發(fā)生過多起汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子斷裂惡性因轉(zhuǎn)子內(nèi)部的冶金缺陷和疲勞-蠕變交互作用

圖 1-3 9~12%Cr 鋼 105h 持久強(qiáng)度 鋼，9~12%Cr 馬氏體耐熱鋼具有以下特點(diǎn)：量：避免轉(zhuǎn)子在高溫下長時(shí)運(yùn)行形成大量碳化物量：顯著提高鋼的抗氧化性能；、Mo、V 等元素提高鋼的高溫強(qiáng)度，微量的 N
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2889215