馬氏體不銹鋼,是通過熱處理可以調(diào)整其力學(xué)性能的不銹鋼。
沒有的 ?;? 316鋼材從分類上來說應(yīng)該是屬于不銹鋼,更精確的分類應(yīng)該是歸屬于不銹鐵,主要用于機(jī)械加工,比正常的不銹鋼具有更好的性價(jià)比,因此在對(duì)耐腐蝕...
鉻、鋁、硅 這些鐵素體形成的元素,在高溫下能促使金屬表面生成致密的氧化膜,防止繼續(xù)氧化,是提高鋼的抗氧化性和抗高溫氣體腐蝕的主要元素。但鋁和硅含量過高會(huì)使室溫塑性和熱塑性嚴(yán)重惡...
馬氏體不銹鋼指的是400系列的不銹鋼
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馬氏體型耐熱鋼螺栓熱處理所涉及的面很廣,尤其是對(duì)熱軋盤條進(jìn)行低溫球化退火必須重點(diǎn)控制,否則后續(xù)加工會(huì)增加困難。不同的熱處理工藝得到的顯微組織對(duì)42Cr9Si2和40Cr10Si2Mo鋼的力學(xué)性能起著重要作用,為了減少高強(qiáng)度緊固件延遲斷裂的危險(xiǎn),采用耐熱鋼制造發(fā)動(dòng)機(jī)螺栓是最有效的措施之一。
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[發(fā)布日期:2018—01—03]日前,由寶鋼特鋼有限公司牽頭制訂的T/CISA《電站用新型馬氏體耐熱鋼Gl15無縫鋼管》鋼協(xié)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)通過審定。G115鋼是我國(guó)第一個(gè)原創(chuàng)型、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電站用鋼。630℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)是目前世界上先進(jìn)的發(fā)電技術(shù),G115新型馬氏體耐熱鋼則是其設(shè)計(jì)建設(shè)的關(guān)鍵。
馬氏體耐熱鋼具有突出的高溫性能和良好的加工性能,是能源動(dòng)力領(lǐng)域高溫高壓設(shè)備中應(yīng)用*為廣泛的特種鋼,也是高溫高壓設(shè)備更新?lián)Q代的主選材料。馬氏體耐熱鋼具有相似的組織結(jié)構(gòu),其特殊的板條馬氏體組織和二次沉淀強(qiáng)化對(duì)材料的高溫性能有顯著貢獻(xiàn)。馬氏體耐熱鋼設(shè)備在高溫高壓條件下長(zhǎng)期服役會(huì)造成材料性能減退和失效,因此馬氏體耐熱鋼設(shè)備壽命評(píng)價(jià)是設(shè)備運(yùn)行安全和管理重點(diǎn)關(guān)注的議題。本書不僅介紹了馬氏體耐熱鋼的一般服役行為和損傷規(guī)律,也敘述了國(guó)際上有關(guān)馬氏體耐熱鋼壽命評(píng)價(jià)的一般方法、相關(guān)壽命理論及其**進(jìn)展。
目錄
前言
第1章 耐熱合金鋼與馬氏體耐熱鋼 1
1.1 火力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展及其對(duì)材料的要求 1
1.2 耐熱合金鋼及其應(yīng)用 4
1.2.1 概述 4
1.2.2 低合金(含1%~3%Cr)耐熱鋼 5
1.2.3 馬氏體耐熱鋼 7
1.2.4 奧氏體耐熱鋼 10
1.2.5 其他耐熱材料 13
1.3 12 Cr馬氏體耐熱鋼 14
1.4 9 Cr馬氏體耐熱鋼 14
1.4.1 T/P91 15
1.4.2 T/P92 16
1.5 馬氏體耐熱鋼的發(fā)展與未來 17
1.5.1 鐵素體耐熱鋼的發(fā)展進(jìn)程 17
1.5.2 馬氏體耐熱鋼的發(fā)展 23
參考文獻(xiàn) 27
第2章 馬氏體耐熱鋼的冶金物理基礎(chǔ) 33
2.1 馬氏體耐熱鋼的發(fā)展背景 33
2.2 合金元素及其作用 34
2.3 馬氏體耐熱鋼的強(qiáng)韌化機(jī)理 41
2.4 合金碳化物與析出強(qiáng)化 46
2.4.1 常見的合金碳化物 48
2.4.2 時(shí)效處理與析出強(qiáng)化 51
2.4.3 馬氏體耐熱合金鋼強(qiáng)韌化的其他途徑 52
2.5 總結(jié) 56
參考文獻(xiàn) 57
第3章 馬氏體耐熱鋼的性能與應(yīng)用規(guī)范 65
3.1 X20CrMoV12-1馬氏體耐熱鋼 65
3.1.1 X20馬氏體耐熱鋼相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 65
3.1.2 X20的力學(xué)性能 68
3.1.3 X20的蠕變性能 69
3.1.4 X20的疲勞行為 73
3.1.5 X20的物理性能 74
3.2 T/P91耐熱鋼 75
3.2.1 T/P91相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 76
3.2.2 T/P91的力學(xué)性能 78
3.2.3 T/P91的物理性能 78
3.2.4 T/P91的蠕變性能與應(yīng)用性能 78
3.2.5 T/P91和X20 等比較 81
3.2.6 T/P91鋼的應(yīng)用 83
3.3 T/P92耐熱鋼 83
3.3.1 T/P92相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及性能要求 84
3.3.2 T/P92的力學(xué)性能 85
3.4 其他馬氏體耐熱鋼 87
參考文獻(xiàn) 94
第4章 馬氏體耐熱鋼的組織結(jié)構(gòu)與亞結(jié)構(gòu) 96
4.1 引言 96
4.2 馬氏體耐熱鋼組織結(jié)構(gòu)和亞結(jié)構(gòu) 96
4.2.1 馬氏體耐熱鋼的晶粒度 98
4.2.2 馬氏體板條組織 100
4.3 馬氏體耐熱鋼中的第二相及其結(jié)構(gòu) 101
4.4 馬氏體耐熱鋼中的碳化物M23C6 102
4.5 馬氏體耐熱鋼中的碳氮化合物MX 104
4.5.1 馬氏體耐熱鋼中的碳氮化合物MX及其成分和形態(tài) 104
4.5.2 MX的析出行為 106
4.6 Laves相 107
4.6.1 概述 107
4.6.2 Laves相析出和蠕變性能相關(guān)性 108
4.6.3 化學(xué)成分影響 111
4.7 Z 相 113
4.7.1 Z 相概述 113
4.7.2 化學(xué)成分對(duì)析出的影響 114
4.7.3 熱處理的影響 115
4.7.4 蠕變對(duì)Z相析出的影響 116
4.7.5 熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果 117
4.8 δ-鐵素體 121
4.8.1 馬氏體耐熱鋼中δ-Fe相的產(chǎn)生及其影響 121
4.8.2 化學(xué)成分對(duì)δ-Fe相體積分?jǐn)?shù)的影響 123
4.8.3 加工溫度對(duì)δ-Fe相體積分?jǐn)?shù)的影響 124
4.9 鋼中C含量對(duì)碳化物析出行為的影響 125
參考文獻(xiàn) 129
第5章 馬氏體耐熱鋼的長(zhǎng)期蠕變性能與服役行為 136
5.1 引言 136
5.2 蠕變規(guī)律和蠕變斷裂理論 137
5.2.1 蠕變一般規(guī)律 137
5.2.2 蠕變斷裂機(jī)制 139
5.3 蠕變特性和微觀結(jié)構(gòu)關(guān)系 144
5.3.1 馬氏體耐熱鋼的組織結(jié)構(gòu)狀態(tài)和蠕變特性 144
5.3.2 蠕變和微觀結(jié)構(gòu)演變 149
5.3.3 蠕變損傷和蠕變斷裂 156
5.3.4 組織結(jié)構(gòu)演變的模型化 158
5.4 實(shí)際服役條件下X20耐熱鋼的性能和組織結(jié)構(gòu)演變 162
5.4.1 長(zhǎng)期服役X20主蒸汽管道的性能和組織結(jié)構(gòu) 162
5.4.2 長(zhǎng)期服役X20爐管的損傷行為與環(huán)境相關(guān) 175
5.5 9Cr馬氏體耐熱鋼長(zhǎng)期服役條件下的損傷行為 182
5.6 工程實(shí)際服役條件下蠕變行為的特殊性 183
參考文獻(xiàn) 185
第6章 馬氏體耐熱鋼的疲勞和蠕變-疲勞行為 189
6.1 引言 189
6.2 馬氏體耐熱鋼的疲勞與蠕變交互作用 190
6.2.1 蠕變-疲勞的研究方法 190
6.2.2 蠕變-疲勞交互作用的主要影響因素 194
6.3 蠕變-疲勞交互作用的組織結(jié)構(gòu)演變和斷裂特征 202
6.3.1 蠕變-疲勞組織結(jié)構(gòu)演變 202
6.3.2 蠕變-疲勞斷裂物理特征 205
6.3.3 蠕變-疲勞裂紋擴(kuò)展斷裂力學(xué)模型 207
6.4 蠕變-疲勞壽命預(yù)測(cè) 212
6.4.1 壽命分?jǐn)?shù)模型 212
6.4.2 延性損耗模型 213
6.4.3 斷裂力學(xué)模型 215
參考文獻(xiàn) 217
第7章 馬氏體耐熱鋼長(zhǎng)期服役組織結(jié)構(gòu)演變與壽命相關(guān)性 223
7.1 鐵素體耐熱鋼組織結(jié)構(gòu)演變與分級(jí)物理基礎(chǔ) 223
7.1.1 鐵素體耐熱鋼的微觀組織演變分級(jí) 224
7.1.2 碳化物粗化和粗化系數(shù) 225
7.1.3 晶界孔洞形成與分級(jí) 226
7.1.4 蠕變孔洞晶界比例A 參數(shù) 229
7.2 微觀組織演變損傷圖譜與Neubauer分級(jí) 231
7.3 性能減損和結(jié)構(gòu)演變與壽命相關(guān)性 233
7.3.1 關(guān)于馬氏體耐熱鋼材料壽命問題的研究 233
7.3.2 硬度變化和壽命關(guān)系 234
7.3.3 晶格常數(shù) 236
7.3.4 碳化物演變與壽命相關(guān)性 240
參考文獻(xiàn) 244
第8章 馬氏體耐熱鋼的壽命評(píng)價(jià)與失效 247
8.1 高溫蠕變壽命及一些預(yù)測(cè)理論 247
8.1.1 持久強(qiáng)度計(jì)算及其可靠性問題 252
8.1.2 Larson-Miller參數(shù) 255
8.1.3 Z 參數(shù) 256
8.2 電站設(shè)備運(yùn)行安全和壽命評(píng)估過程分析 257
8.2.1 電站運(yùn)行安全與評(píng)價(jià)方法 257
8.2.2 設(shè)備壽命評(píng)價(jià)準(zhǔn)則和方法比較 260
8.2.3 壽命評(píng)價(jià)案例 263
8.3 馬氏體耐熱鋼異常服役行為和失效現(xiàn)象 267
8.3.1 焊接區(qū)失效 267
8.3.2 高溫氧化 269
8.3.3 氫脆 278
8.3.4 異常服役行為及其破壞性 280
參考文獻(xiàn) 2842100433B
1Cr12Ni3MoVN(S/SJ2)系馬氏體耐熱鋼,是中國(guó)從英國(guó)羅爾斯-羅伊斯公司引進(jìn)的材料。經(jīng)真空熔煉的1Cr12Ni3MoVNA,其代號(hào)為S/SJV。
羅爾斯-羅伊斯公司,即Rolls-Royce公司,航空界一般稱為羅羅公司,是世界三大航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造商之一。上世紀(jì)50年代末期,羅羅公司推出了著名的渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)——斯貝發(fā)動(dòng)機(jī),后被我國(guó)引進(jìn)。在汽車界,“Rolls-Royce”譯為“勞斯萊斯”,這個(gè)大名鼎鼎的超豪華轎車品牌是該公司早期的產(chǎn)品(已賣給寶馬)。
S/SJ2鋼是12%Cr型低碳馬氏體耐熱鋼。鋼中加入Mo、V、N,提高鋼的高溫性能;鋼中加入Ni,主要用來平衡δ相自由鐵素體。
成分規(guī)范(WS9-6503-96)
性能特點(diǎn)
S/SJ2與我國(guó)GX-8相近,主要有如下三個(gè)特征:
①具有明顯的回火脆性區(qū):450~550℃。
②具有良好的綜合性能:塑性、疲勞性能、持久性能、蠕變性能、抗腐蝕性能、焊接性和成型性。
③從金相組織考慮,該鋼已處于馬氏體-鐵素體邊界上,因此,任何鐵素體形成元素的增加都會(huì)明顯影響鋼中鐵素體含量,對(duì)鋼的機(jī)械性能產(chǎn)生不良影響。
應(yīng)用場(chǎng)合
S/SJ2通常在500℃左右溫度下服役,用于制造斯貝發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓機(jī)匣、進(jìn)氣機(jī)匣、燃燒室外套、擴(kuò)散機(jī)匣、排氣混合器、安裝邊、支承座、高壓1~2級(jí)靜止葉片等零件。