本文關(guān)鍵詞：耐熱疲勞焦罐襯板合金的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：襯板是干熄焦焦罐必不可少的部件。襯板長(zhǎng)期處在極其惡劣的工作條件下,在1000℃左右的工作溫度與空罐溫度之間冷熱交替,還要承受紅焦的磨損和沖擊,極易發(fā)生氧化燒損、疲勞開裂,進(jìn)而失效。因此,襯板材料須具有良好的耐高溫氧化性能及高溫力學(xué)性能。本文利用微合金化原理對(duì)奧氏體耐熱鋼進(jìn)行成分優(yōu)化,研制新型耐用襯板合金。在Fe-Cr-Ni-Mn合金基礎(chǔ)上添加MO.V.N元素,利用正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了合金成分,最終選定Fe-0.3%C-20%Cr-4%Ni-4%Mn-2%Mo-1.5%Si-0.33%N-0.15%V合金為最優(yōu)成分,其空冷組織為奧氏體+少量碳化物。實(shí)驗(yàn)證明,Mo元素可以提高合金硬度及高溫氧化性能,適量的V、N元素也對(duì)合金的這兩種性能有益。此外,設(shè)計(jì)了系列含Al奧氏體耐熱鋼,分析了Al含量對(duì)耐熱鋼性能的影響,最終確定了Fe-0.1%C-14%Cr-20%Ni-2%Mn-2%Mo-3.5%Al-0.7%Nb-0.15%Si-0.01%B為最優(yōu)成分。加入Al元素,合金可以在高溫條件下生成Al2O3及AlNi3化合物,使得合金耐間歇高溫氧化性能極大地提高,同時(shí)保證了穩(wěn)定的奧氏體基體,提高了合金耐熱疲勞性能。試驗(yàn)表明,添加3.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))Al的合金1000℃氧化速率降低了81.8%,硬度提高27.8%。耐磨性提高到約3.43倍。通過綜合對(duì)比,新型奧氏體耐熱合金高溫力學(xué)性能和熱疲勞性能等各方面性能均較好,可作為現(xiàn)用襯板合金的替代材料。
【關(guān)鍵詞】：耐熱合金 高溫氧化 奧氏體鋼 熱疲勞
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ520.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 研究背景及意義9-11
• 1.1.1 干熄焦工藝9-10
• 1.1.2 常用干熄焦焦罐襯板合金及其失效形式10-11
• 1.2 耐熱鋼研究發(fā)展?fàn)顩r11-18
• 1.2.1 耐熱鋼的分類及應(yīng)用11-12
• 1.2.2 提高耐熱鋼性能的途徑12-13
• 1.2.3 耐熱鋼中合金元素的作用13-16
• 1.2.4 奧氏體耐熱鋼的研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 研究意義及內(nèi)容18-19
• 1.3.1 研究意義18
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容18-19
• 第二章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與方法19-23
• 2.1 試樣制備19-20
• 2.1.1 原料配比19-20
• 2.1.2 試樣制備20
• 2.2 性能測(cè)試20-21
• 2.2.1 高溫連續(xù)氧化試驗(yàn)20-21
• 2.2.2 高溫間歇氧化試驗(yàn)21
• 2.2.3 硬度和耐磨性能的測(cè)量21
• 2.2.4 熱震試驗(yàn)21
• 2.3 微觀分析檢測(cè)方法21-23
• 2.3.1 X射線衍射(XRD)分析21-22
• 2.3.2 合金顯微組織及微區(qū)成分分析22-23
• 第三章 Fe-Cr-Ni-Mn系耐熱鋼的成分優(yōu)化23-37
• 3.1 新型奧氏體耐熱鋼鋼的成分優(yōu)化24-36
• 3.1.1 合金元素含量范圍的選擇24-26
• 3.1.2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果及極差分析26-29
• 3.1.3 合金間歇氧化曲線與氧化膜生長(zhǎng)機(jī)制分析29-32
• 3.1.4 合金組織類型的確定32
• 3.1.5 最優(yōu)合金成分的確定32-36
• 3.2 本章小結(jié)36-37
• 第四章 Al對(duì)奧氏體襯板合金組織與性能的影響37-51
• 4.1 含AL奧氏體襯板合金成分設(shè)計(jì)38-43
• 4.1.1 合金成分選擇38-39
• 4.1.2 Al元素對(duì)合金硬度及耐磨性的影響39-41
• 4.1.3 合金的耐間歇高溫氧化性能41-42
• 4.1.4 合金組織的確定42-43
• 4.1.5 合金最終成分的確定43
• 4.2 AL量對(duì)合金組織的影響43-45
• 4.2.1 Al元素含量對(duì)合金微觀組織的影響43-45
• 4.3 最優(yōu)合金鑄態(tài)組織及元素分布45-47
• 4.4 合金耐氧化機(jī)理分析47-49
• 4.4.1 3.5%Al-耐熱合金氧化膜物相組成分析47-48
• 4.4.2 氧化膜形貌分析48-49
• 4.5 本章小結(jié)49-51
• 第五章 新型合金與現(xiàn)用合金的性能對(duì)比51-55
• 5.1 新合金與現(xiàn)用合金的性能對(duì)比51-54
• 5.2 本章小結(jié)54-55
• 第六章 結(jié)論55-57
• 參考文獻(xiàn)57-61
• 附錄A61-63
• 致謝63

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