新型奥氏体耐热合金力学性能及高温抗氧化机理研究

发布时间：2025-04-18 01:39

　　随着全球核能源的飞速发展,对核电装备关键部件用材料高温性能提出了更高要求,且我国的蒸汽发生器用管材基本依赖进口,因此研发具有自主知识产权的传热管材迫在眉睫。本课题组通过前期大量实验研究以及理论分析,在传统传热管用材料800 H合金的基础上,加入适量的Nb元素以代替Ti元素形成更加稳定弥散的碳化物,加入适当的Al元素以增强合金高温抗氧化性能,设计了耐热合金CHDG-B06系列,并制备了CHDG-B06-1（Fe-30Ni-18Cr-0.4Nb-2Al）和CHDG-B06-2（Fe-30Ni-18Cr-0.4Nb-3Al）两种合金。采用氧化增重法研究合金氧化动力学和热力学规律,借助SEM、EDS、XPS以及XRD等表征手段,对两种合金不同氧化条件下的氧化膜进行研究,并系统研究该类新型耐热合金高温抗氧化机理。主要研究结果如下:1.确定CHDG-B06-1与CHDG-B06-2合金固溶处理参数分别为1100℃保温30min、1150℃保温45 min;此固溶处理后合金抗拉强度分别为562 MPa、575 MPa;维氏硬度分别为177、180;晶粒度级别均为5.5;晶粒均无明显异常长大现象;晶粒内...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1压水核反应堆核电站结构

热量驱动涡轮发电机组，然后再次加热到蒸汽发构图，两个循环回路间以蒸汽发生器作为桥梁，因此，定运行是核电厂安全运行的关键。

图.田口

图1.2蒸汽发生器示意图Fig.1.2Schematicdiagramofsteamgenerator蒸汽发生器用管材采用304和316不锈钢，但使用过程中容易产生严和晶界腐蚀现象，容易引发钢管破裂，造成了安全隐患[17]。1961年司研发的新型镍基合金....

图1.3扩散控制氧化反应的示意图

新型奥氏体耐热合金力学性能及高温抗氧化机理研究反应形成氧化物之后，氧化物作为成核质点，并且在界面处膜。一般连续的氧化膜层会对元素扩散起到阻碍效果[30]，如氧化膜中通过固相扩散的形式运动，金属或合金的元素性质性质均会对扩散速率产生影响，从而影响氧化膜组成及抗氧很复杂的过程。具有有....

图1.4部分金属氧化物的自由能与温度关系图

氧化反应机理的分析研究均有极大帮助。比较图1.4中Ni、Fe、Cr600℃～900℃中斜线高度可以发现，这几种氧化物的吉布斯自由NiO、FeO、Cr2O3、SiO2、Al2O3。其中Cr2O3与Al2O3由于其良好以在合金表面形成致密且连续的氧化膜，对基体起到一定....

本文编号：4040319