隨著能源短缺與環(huán)境污染問(wèn)題日益加劇,具有高效節(jié)能的超超臨界綠色發(fā)電技術(shù)成為當(dāng)前燃煤發(fā)電機(jī)組的首選,相應(yīng)地,機(jī)組用耐熱材料的優(yōu)劣成為實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)的重要支撐。具有高強(qiáng)度,高導(dǎo)熱性和低膨脹系數(shù)的9Cr馬氏體/鐵素體鋼是目前超超臨界汽輪機(jī)用缸體和轉(zhuǎn)子的理想鋼種。由于高氮鋼中的N元素與可以與其他的合金元素相互作用,使其具有優(yōu)良的強(qiáng)度和耐腐蝕性能。結(jié)合馬氏體/鐵素體耐熱鋼和高氮鋼的優(yōu)點(diǎn),設(shè)計(jì)一種新型的高氮馬氏體/鐵素體耐熱鋼,利用氮化物的強(qiáng)化進(jìn)一步提高9Cr馬氏體/鐵素體鑄鋼材料的強(qiáng)度和耐蝕性指標(biāo),具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。基于Thermo-Clac模擬計(jì)算,本文設(shè)計(jì)出含0.2-0.3N%的9Cr馬氏體/鐵素體鋼。采用兩種不同的制備工藝制備了兩種新型的高氮馬氏體/鐵素體耐熱鋼:實(shí)驗(yàn)鋼A（加壓真空感應(yīng)冶煉法）和實(shí)驗(yàn)鋼B（加壓真空感應(yīng)+電渣重熔法）。兩種實(shí)驗(yàn)鋼的成分測(cè)定及組織分析結(jié)果表明:實(shí)驗(yàn)鋼A的N含量為0.2%,實(shí)驗(yàn)鋼B的N含量為0.15%。二者的鑄態(tài)組織均由馬氏體（M）和鐵素體（δ-鐵素體）兩相組成。與實(shí)驗(yàn)鋼A相比,實(shí)驗(yàn)鋼B中的鐵素體含量較多,且其組織分布極其不均,這與電渣重熔過(guò)程無(wú)壓力保護(hù)... 

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 超超臨界火電機(jī)組
        1.1.1 超超臨界的概述
        1.1.2 超超臨界火電機(jī)組的研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景
    1.2 超超臨界火電機(jī)組用耐熱鋼
        1.2.1 馬氏體/鐵素體耐熱鋼的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 馬氏體/鐵素體耐熱鋼的發(fā)展前景
    1.3 高氮鋼
        1.3.1 高氮鋼的發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀
        1.3.2 高氮鋼的制備工藝
    1.4 高氮馬氏體/鐵素體耐熱鋼的組織特點(diǎn)和強(qiáng)化機(jī)理
    1.5 本文的研究目的及內(nèi)容
        1.5.1 本文的研究目的
        1.5.2 本文的研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方法
    2.1 材料制備
    2.2 熱分析
        2.2.1 熱膨脹測(cè)試
        2.2.2 淬火相變測(cè)試
    2.3 組織及相分析測(cè)試方法
        2.3.1 金相顯微鏡
        2.3.2 掃描電子顯微鏡
        2.3.3 透射電子顯微鏡
    2.4 熱處理及硬度測(cè)試
        2.4.1 熱處理
        2.4.2 硬度測(cè)試
    2.5 技術(shù)路線
第三章 高氮馬氏體/鐵素體耐熱鋼的制備及鑄態(tài)組織分析
    3.1 高氮馬氏體/鐵素體耐熱鋼的成分設(shè)計(jì)
        3.1.1 高氮馬氏體/鐵素體耐熱鋼中各元素的作用
        3.1.2 高氮馬氏體/鐵素體耐熱鋼的目標(biāo)成分
        3.1.3 高氮馬氏體/鐵素體耐熱鋼的Thermo-calc相圖計(jì)算與分析
    3.2 加壓真空感應(yīng)熔煉法制備高氮馬氏體/鐵素體耐熱鋼及鑄態(tài)組織分析
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)鋼A的制備
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)鋼A的宏觀形貌
        3.2.3 實(shí)驗(yàn)鋼A的夾雜物分析
        3.2.4 實(shí)驗(yàn)鋼A的鑄態(tài)組織分析
    3.3 加壓真空感應(yīng)熔煉+電渣重熔法制備高氮馬氏體/鐵素體耐熱鋼及鑄態(tài)組織分析
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)鋼B的制備
        3.3.2 實(shí)驗(yàn)鋼B的宏觀形貌
        3.3.3 實(shí)驗(yàn)鋼B的鑄態(tài)組織分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 高氮馬氏體/鐵素體耐熱鋼中δ-鐵素體相的研究
    4.1 δ-鐵素體的形成原因
        4.1.1 化學(xué)成分對(duì)δ-鐵素體的形成的影響
        4.1.2 熱處理?xiàng)l件對(duì)δ-鐵素體形成的影響
    4.2 減少δ-鐵素體的措施
        4.2.1 均質(zhì)化溫度對(duì)δ-鐵素體含量的影響
        4.2.2 不同冷卻速率對(duì)實(shí)驗(yàn)鋼A中δ-鐵素體含量的影響
    4.3 本章小結(jié)
第五章 熱處理工藝對(duì)高氮馬氏體/鐵素體耐熱鋼組織的影響
    5.1 熱處理工藝的選擇
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)鋼A的熱分析
        5.1.2 熱處理工藝的確定
    5.2 熱處理溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)鋼A組織的影響
        5.2.1 正火溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)鋼A組織的影響
        5.2.2 回火溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)鋼A組織的影響
    5.3 高氮馬氏體/鐵素體耐熱鋼的強(qiáng)化機(jī)理分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和科研情況說(shuō)明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]新型馬氏體耐熱鋼的設(shè)計(jì)與研究[D]. 郭興偉.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[3]超超臨界汽輪機(jī)耐熱鋼設(shè)計(jì)及析出物研究[D]. 趙義瀚.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[4]高氮鋼制備過(guò)程中氮的行為[D]. 張峰.武漢科技大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3691873