Forschungstrends bei der Wärmebehandlung von hitzebeständigen Legierungen und Superlegierungen

Eines der wichtigsten Themen bei der Entwicklung von A-USC-Generatorsätzen mit 700 ℃ Dampftemperatur ist die Entwicklung hitzebeständiger Legierungen für Turbinenlaufräder. Einige Forscher haben die Legierung Ni-0.05C-18Cr-13Co-9Mo-1.3Al-1.4Ti-0.1Ta-0.3Nb auf der Basis von Inconel 617 als Grundmaterial entwickelt und die Legierungszusammensetzung verbessert und versuchsweise hergestellt A in großem Maßstab geschmiedet Laufradmuster, das das Laufrad einer realen Maschine simuliert. Es gibt Forschungsberichte zu den Materialeigenschaften verschiedener Teile der Laufradprobe.

Bewertung der alternativen Gussmaterialien, die auf A-USC-Generatorsätze mit einer Dampftemperatur von 700 ° C angewendet werden können. Bezüglich der Legierung Ni-0.04C-26Cr-21Co-1Al-1.9Ti-1.8Nb wurden Probegussteile mit 3-lagigen abgestuften Wandstärken hergestellt und die Materialien bewertet. In einem Forschungsbericht wurde der Einfluss der Seigerung auf die Zeitstandfestigkeit vorgestellt.

Es wird erwartet, dass eine Superlegierung auf Ni-Fe-Basis das Material von Turbinenlaufrädern für die A-USC-Wärmestromerzeugung ist. Um jedoch die Eigenschaften und die Herstellbarkeit von Turbinenlaufrädern sicherzustellen, ist es wichtig, Spurenelemente zu kontrollieren. Es gibt noch viele Unklarheiten über den Einfluss von Spurenelementen in Ni-Fe-basierten Superlegierungen für Turbinenlaufräder. Daher haben einige Forscher den Einfluss von Spurenelementen auf das Kriechverhalten untersucht.

Bei der Entwicklung des 700℃-Klasse A-USC-Generatorsatzes, um geschweißte Laufräder aus verschiedenen Materialien, bestehend aus Laufrädern auf Ni- und Fe-Basis, in der Praxis anzuwenden, wurden die strukturelle Stabilität und die mechanischen Eigenschaften des Laufradschweißteils bei hoher Temperatur wurden vorgeschlagen. Beanspruchen. Einige Forscher haben einen niedriglegierten Stahl/Inconel 617-Schweißwerkstoff als Grenzflächentyp verschiedener Fe/Ni-Werkstoffe hergestellt und den Einfluss der thermischen Alterung auf die Mikrostrukturänderung der Schweißgrenzfläche bewertet.

Um die CO2-Emissionen zu reduzieren, wurden umfangreiche Untersuchungen an A-USC-Geräten durchgeführt. Die 23Cr-45Ni-7W-Legierung (ASTM UNS N06674) ist ein Material, das die Kriechfestigkeit durch Verstärkung der Ausscheidung von M23C6- und Laves-Phasen verbessert. Es kann als alternatives Material für die Hochtemperatur-Dampfrohre und Kesselrohre von A-USC verwendet werden. Einige Forscher bewerteten den Einfluss der Kriecheigenschaften der Legierung auf das Ausscheidungsverhalten der Laves-Phase.

Um A-USC-Generatoren mit einer Dampftemperatur von 700℃ zu entwickeln, wurde die Möglichkeit untersucht, hitzebeständige Legierungen auf Ni-Basis als Kesselteile zu verwenden, und es wurde darauf hingewiesen, dass die Legierung 617, eine ausscheidungsgehärtete Legierung , hat Entspannung im Hochtemperatureinsatz. Risse (SR-Risse) und andere damit zusammenhängende Probleme. Andererseits weist die Legierung 23Cr-45Ni-7W (ASME-CC2684), die die Phase nicht als ausscheidungsverfestigende Phase verwendet, eine etwas niedrigere Zeitstandfestigkeit bei 700°C auf als die der Legierung 617, während die Die Legierung 30Cr-50Ni-W wurde nicht ausgeschieden. Es ist verstärkt, aber die Zeitstandfestigkeit ist höher als die der 23Cr-45Ni-7W-Legierung. Seine Duktilität und SR-Rißbeständigkeit sind gut. Es kann für die A-USC-Hauptdampfleitung verwendet werden. Ein Forschungsbericht stellte die vier Strukturtypen, mechanischen Eigenschaften und Kriecheigenschaften der Platten und versuchsweise hergestellten Großrohre vor.

Gegenwärtig ist das Energieproblem zu einem sehr wichtigen Thema geworden. Um die Effizienz der thermischen Energieerzeugung als Hauptenergieversorgungsmittel zu verbessern, wurden umfangreiche Forschungen und Entwicklungen an geschmiedeten Legierungen auf Ni-Basis durchgeführt. Für die Stabilität der Verstärkungsphase der Ni-basierten Superlegierung wird die Phasenstruktur, nicht nur das Ausscheidungsverhalten der Phase einen wichtigen Einfluss haben, sondern auch die morphologische Änderung, die durch die Gitterfehlanpassung zwischen ihr und der Mutterphase verursacht wird. Haben Sie einen wichtigen Einfluss. Die Forschung an diesen Mikrostrukturen ist jedoch hauptsächlich die Forschung an gegossenen Ni-basierten Superlegierungen mit hohem Phasenvolumenverhältnis, während die Forschung an den Gusslegierungen sehr gering ist. Daher haben einige Forschungsberichte die Beziehung zwischen der Änderung der Phasenstruktur und der Gitterfehlausrichtung in der geschmiedeten Legierung auf Ni-Basis untersucht.

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