T91钢热浸镀铝及其在水蒸汽中的循环氧化行为

研究SA213T91钢热浸镀铝后并退火后样品在90%Ar+10%H2O气氛中于600,650和700℃下的循环氧化行为.研究结果表明:T91钢热浸镀铝并退火后样品在表面形成Fe2Al5金属间化合物层,该层中有贯穿Fe2Al5层的裂纹;Fe2Al5层下为扩散层;镀层表现良好的抗氧化性能;在600℃氧化速率缓慢,样品表面仅生成极薄的Al2O3膜,其生长方式主要由Al向外扩散为主,而在650℃和700℃时氧化质量增量增大;在循环氧化过程中,由于基体和镀层的热膨胀系数不匹配,镀层在降温和升温过程中将受到循环应力作用,镀层中裂纹增加,并导致镀层剥落.     

CDM模型对P91钢在600℃短时蠕变行为模拟的改进

在600℃等温条件下通过对P91钢进行不同应力的蠕变持久试验,已获得其完整蠕变曲线。在分析给定条件下蠕变机制的基础上,通过耦合位错损伤项,提出了改进的连续介质蠕变损伤力学模型。此外,相关数值计算结果表明,改进模型预测结果与已有蠕变数据吻合较好,从而为进一步预测P91钢在600℃不同应力条件下的蠕变行为提供了有效途径。     

700MPa级高强钢水蒸气条件下的高温氧化行为

采用高温同步热分析仪(TGA)对高强钢的高温氧化行为进行了系统研究,分析了不同相对湿度条件下氧化质量变化规律,并采用场发射电子探针(EPMA)表征氧化铁皮厚度、截面形貌及元素分布,同时采用X射线衍射(XRD)分析氧化层的物相组成.实验结果表明,在1000℃的不同相对湿度条件下,氧化质量变化曲线由线性规律转变为抛物线规律...     

P91/T91钢的现场焊接和热处理工艺

对新型耐热钢材P91/T91焊接和热处理工艺进行了探讨,根据材质的特点制定了焊前和焊后热处理方案,实际应用表明该方法焊缝合格率达到100%.     

高温下含铜钢的氧化行为

钢铁材料在回收再利用过程中,钢中的铜因难以去除而不断积累,因而铜在钢中的作用被广泛研究。钢中的铜无论在高温加热后还是在室温下经一定程度的腐蚀后,通常会偏聚在钢的表面,本文以含铜量分别为0.64%和2.545%的含铜钢为研究对象,分别加热到1 000℃、800℃和600℃并分别保温不同时间,利用X射线衍射仪对氧化后表面不同氧化铁皮层和基体层进行了测试,利用金相显微镜观察了钢表面的氧化情况和铜的析出情况,结果表明,加热温度和加热时间对钢表面铜析出的影响都十分明显,较高的氧化温度和较长的保温时间有利于铜的析出;铜对钢的氧化过程有一定的抑制作用。     

20g钢在高温下氧化行为的研究

通过20g钢分别在600℃,800℃高温条件下的氧化实验,用静态增重法测出氧化动力学曲线,其近似于三条斜率不同的直线,且随温度的增加氧化速率变大;对氧化膜进行X-Ray衍射,SEM以及能谱分析,结果表明,其氧化膜的氧化物为Fe3O4.O,呈针状及片状,且发现其氧化物晶粒开始形成的位置是随机的,氧化初期的氧化速率较大,随后趋于平缓,并且氧化一直从表层开始发生。     

SPAH钢的高温氧化行为

SPAH钢在热轧过程中氧化不仅会影响到产品的表面质量还会影响到材料的收得率.在热轧温度范围733～1 333 K,对该钢进行了热轧试验,利用扫描电子显微镜、能谱分析和X射线衍射等方式研究了其高温氧化行为.研究表明,当温度低于833 K时,钢的高温氧化非常轻微.在钢的温度低于1 133 K时,其表面氧化膜均比较致密.如果温度超过1 133 K,所形成的氧化膜松而脆,而且此时随着温度的升高,表面氧化速率显著增加.进一步数值分析表明,提高轧制过程中的冷却速率或提高轧制速度可以减少表面氧化.     

渗铝涂层对耐热钢T91的高温防护研究

采用粉末包埋法在耐热钢T91表面制备渗铝涂层,并研究了其在800和850℃空气中的等温氧化行为,结果显示,耐热钢T91合金和渗铝涂层在这2种温度下的氧化动力学均近似服从抛物线规律,T91无论在800和850℃空气中的等温氧化时其表面均生成了具有尖晶石结构的不具有保护性的FeCr混合氧化物层;当合金表面采用粉末包埋法渗铝后能显著降低在这2种温度下的氧化增重,原因是高温氧化后在涂层表面生成了一层连续、致密、与涂层结合良好的保护性氧化膜Al2O3,因而对基体合金起到了良好的防护作用。     

P91钢焊接热处理工艺研究

P91钢属于马氏体耐热钢,与其它钢种相比具有很大的优越性,但其焊接性能较差,自P91钢被使用以来,各个国家对这种材料的焊接工艺都比较重视,都做了大量的工艺评定,经过不断的摸索、试验、使用,我们国内P91焊接热处理工艺参数已经逐渐趋于统一,并在国内广泛推广使用。然而在印度某火电厂2＆#215;600MW机组焊接工艺制定过程中,业主、监理以及分包商与我们产生了分歧,焊接工艺存在较大差异,部分内容甚至与国内规程要求不一致。为满足业主对工艺提出的要求,我们组织人员对P91工艺进行再分析研究,以找出更加合理的焊接工艺,满足各方需求,保证焊接工作的正常推进。     

T91高压锅炉管的研制实践

T91是近年来超临界和超超临界电站锅炉的迅猛发展的首选材料,本文主要介绍了洪钢自主开发T91高压锅炉管的管坯．制管生产工艺,热处理工艺,产品各项技术指标均符合标准要求,综合性能良好。     

压力对T91钢管瞬时液相扩散连接的影响

在1230~1260℃,0~5 MPa下,采用氩气保护,以镍基合金中间层对T91钢管进行了瞬时液相扩散连接(TLP).运用对比试验分析了压力对接头显微组织和力学性能的影响.结果表明:无压力连接时,TLP接头几乎没有塑性,显微组织与母材差距很远.得出在对T91钢管进行TLP连接时,压力为一必需参数且存在最佳范围.     

Ni系低温钢的高温氧化行为研究

为研究Ni系低温钢的高温氧化行为,利用Setsys Evolution型高温同步热分析仪对Fe-3.5Ni和Fe-9Ni钢在700~1200℃的氧化行为进行了研究,采用电子探针(EPMA)、场发射扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等手段表征了氧化物微观形貌和物相组成.结果表明:700~1200℃条件下氧化2h后,Fe-3.5Ni钢和Fe-9Ni钢的氧化增重曲线规律相似,相同氧化温度条件下,单位面积Fe-9Ni钢的增重量低于Fe-3.5Ni钢.随氧化温度的升高,试样表面依次出现团絮状、晶须状和不规则多边形状Fe₂O₃.氧化分为内氧化和外氧化,内、外氧化层厚度随氧化温度的提高逐渐增加,且900℃是两种钢外氧化层厚度发生突变的临界温度.内氧化层由FeNi₃和混合物(FeO+Fe₃O₄)组成,外氧化层由Fe₂O₃,Fe₃O₄和FeO组成,且外氧化层内包裹着尖晶石相NiFe₂O₄;随着Ni含量增加,NiFe₂O₄增多并形成连续的薄带.     

压力对T91钢管瞬时液相扩散连接的影响

在1230～1260℃，0—5MPa下，采用氩气保护，以镍基合金中间层对T91钢管进行了瞬时液相扩散连接（TLP）．运用对比试验分析了压力对接头显微组织和力学性能的影响．结果表明：无压力连接时，TLP接头几乎没有塑性，显微组织与母材差距很远．得出在对T91钢管进行TLP连接时，压力为一必需参数且存在最佳范围．     

AZ91D镁合金在不同电解液体系中的微弧氧化行为

在3种不同电解液体系中,对AZ91D镁合金表面分别进行微弧氧化处理而得到氧化物陶瓷膜,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对其表面形貌和相组成进行分析,利用划痕仪测试氧化膜与镁合金基底的结合强度,并用电化学工作站分析氧化膜在模拟人体体液中的腐蚀性能.结果表明:在不同电解液体系中所获氧化膜的表面结构和组成不同;随着氧化时间的延长,微弧氧化涂层与基底的结合力先逐渐增加而后趋缓;微弧氧化处理可明显提高AZ91D镁合金的耐腐蚀性能.     

N含量对高锰奥氏体TWIP钢高温氧化行为的影响

通过恒温氧化增重实验和扫描电镜观察及XRD分析,研究了N含量对高锰奥氏体孪晶诱发塑性(TWIP)钢的高温氧化动力学过程及氧化产物的影响。结果表明:随着钢中N含量的增大,高锰奥氏体TWIP钢在高温氧化时形成的氧化层致密度提高,减少了氧化层两侧原子的扩散通道,阻碍了氧化反应的进行,可有效提高其耐高温氧化性。另外,N含量对氧化层的相组成也具有显著的影响。     

Cr含量对高锰奥氏体TWIP钢高温氧化行为的影响

通过恒温氧化增重实验和扫描电镜观察及XRD分析,研究了Cr含量对高锰奥氏体孪晶诱发塑性(TWIP)钢在700℃氧化8 h的高温氧化动力学过程及氧化产物的影响.结果表明:随着Cr含量的提高,高锰奥氏体TWIP钢的抗氧化能力增强;当Cr的质量分数为1.13%时,经过在700℃下8 h的高温氧化,样品单位面积的氧化增重为30μg/mm2;而当Cr的质量分数增加到3.95%时,单位面积的氧化增重降低至3μg/mm2.随着Cr含量的增加,高锰奥氏体TWIP钢氧化层的致密度提高,氧化产物的构成也具有明显的差异.     

38CrMoAl钢440℃渗氮后氧化改性层制备及表征

对38CrMoAl钢进行440℃渗氮(100 mL/min氨气)后氧化(75 mL/min氨气+25 mL/min空气)改性层的制备及表征.改性层渗层增重和厚度分别为:440℃离子渗氮4 h处理,单位面积的增重为0.73 mg/cm2,厚度为152.4μm;440℃离子氮化4 h后氧化1 h处理,单位面积的增重为0.7...     

T91小口径钢管的焊接工艺及操作技术

针对T91钢管的性能，为满足本公司在超临界锅炉产品制造中的需要，对大批量生产中应用的T91小口径钢管的焊接工艺及操作技术进行了大量的试验，形成了一套严格及详细的焊接工艺及操作技术规范，对焊工提高焊接T91小口径钢管的操作技术亦有很大的参考价值。     

低硬度P91钢弯头的组织与性能分析

火力发电通过提高发电机组的蒸汽参数可以获得更高的发电效率,但更高的蒸汽参数给火电厂的安全运营带来新挑战。蒸汽管道弯头是火电机组系统中的事故多发区,其组织性能的研究对于指导管件生产与电厂设备运营管理具有重要意义。某电厂某1 000 MW超超临界机组在进行金属监督检验时,发现材质为P91钢的管道弯头背弧面局部硬度偏低。通过硬度试验、拉伸试验、金相检测、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等分析,对其硬度偏低部位的显微组织与力学性能进行研究。经分析,P91弯头局部区域硬度偏低的主要原因是组织老化、析出相长大导致其各项强化作用减弱。     

SA335P91钢的焊接工艺研究

SA335P91钢属改良型9Cr-1Mo高强度马氏体耐热钢,与传统的Cr-Mo耐热钢相比,具有高温强度高、抗蠕变性能和抗氧化性能好等优点。通过分析SA335P91钢的焊接性,论述了焊缝产生冷裂纹的机理,指出了SA335P91钢焊接性能差的主要原因在于钢种本身对冷裂纹具有组织上的敏感性,容易导致焊缝发生开裂。根据SA335P91钢焊接的特点,通过大量的试验研究,提出了采用TIG SMAW的焊接方法、进行焊前预热及层间保温、控制焊接线能量以及采取焊后热处理等工艺措施,成功地解决了SA335P91钢的焊接难题。