形变及热处理对12Cr3W3Co马氏体耐热钢组织与性能影响的研究

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目录

摘要............................................................................................................. I ABSTRACT .............................................................................................. III 第一章绪论. (1)

1.1引言 (1)

1.2铁素体耐热钢的发展历史及基本性能要求 (3)

1.2.1 铁素体耐热钢的发展历史 (3)

1.2.2 铁素体耐热钢基本性能要求 (5)

1.3高Cr铁素体耐热钢的研究现状及发展前景 (5)

1.3.1 高Cr铁素体耐热钢的国内外研究现状 (5)

1.3.2 高Cr铁素体耐热钢的发展前景 (7)

1.4 9-12%Cr马氏体耐热钢的微观组织及强化机理 (8)

1.4.1 微观组织 (8)

1.4.2 强化机理 (11)

1.5 9-12%Cr马氏体耐热钢的设计 (15)

1.5. 1 合金成分设计 (15)

1.5.2 显微结构设计 (16)

1.6 形变工艺在9-12%Cr马氏体耐热钢中的运用 (18)

1.6.1 控轧控冷工艺 (18)

1.6.2 形变热处理工艺 (18)

1.7本课题的选题背景和主要研究内容 (22)

1.7.1 选题背景 (22)

1.7.2 主要研究内容与技术路线 (24)

参考文献 (26)

第二章SA VE12钢的短期蠕变性能分析及组织调控 (32)

2.1引言 (32)

2.2实验材料制备 (33)

2.3实验设备及方法 (33)

2.4微观组织分析方法 (35)

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2.4.1 组织观察 (35)

2.4.2 成分分析 (36)

2.4.3 定量分析 (36)

2.5早期蠕变行为 (37)

2.5.1 蠕变曲线及最小蠕变速率 (37)

2.5.2 表观激活能计算 (42)

2.6 组织演变 (43)

2.6.1 SA VE12钢初始微观组织及高温Delta铁素体的形成原因 (43)

2.6.2 蠕变温度和应力对马氏体板条结构的影响 (48)

2.6.3 蠕变温度和应力对析出相的影响 (50)

2.7 组织调控 (57)

2.7.1 高温热处理对高温Delta铁素体体积含量的影响 (60)

2.7.2 高温热处理时高温Delta铁素体的溶解机理 (62)

2.8 本章小结 (64)

参考文献 (66)

第三章650°C大变形制备纳米级析出相及其对性能的影响 (68)

3.1 引言 (68)

3.2 实验材料制备 (68)

3.3 实验设备及方法 (70)

3.3.1 同步轧制实验 (70)

3.3.2 单轴拉伸实验 (71)

3.3.3 高温蠕变实验 (72)

3.4 微观组织分析方法 (72)

3.4.1 组织分析 (72)

3.4.2 析出相的定量分析 (73)

3.5 力学性能测试结果与分析 (74)

3.5.1 室温与高温拉伸性能变化 (74)

3.5.2 高温蠕变性能变化 (76)

3.6 组织分析 (77)

3.6.1 金相分析 (77)

3.6.2 亚结构演变 (78)

3.6.3 析出相演变 (80)

3.7 本章小结 (87)

参考文献 (88)

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上海交通大学博士学位论文目录第四章800°C大变形制备纳米马氏体组织及其对性能的影响 (89)

4.1 引言 (89)

4.2 纳米材料制备及分析方法 (90)

4.2.1 设计思路 (90)

4.2.2 轧制温度与工艺的选定 (90)

4.2.3 微观组织分析方法 (91)

4.2.4 力学性能测量方法 (92)

4.3 组织分析 (94)

4.3.1 微观组织观察 (95)

4.3.2 变形前后XRD物相分析 (96)

4.3.3 变形量对纳米马氏体板条结构的影响 (96)

4.3.4 变形量对组织中析出相的影响 (98)

4.4 力学性能测试结果与分析 (101)

4.4.1 维氏硬度变化 (101)

4.4.2 室温与高温拉伸性能变化 (103)

4.4.3 高温慢速率拉伸结果 (106)

4.4.4 单试样跳跃应力法蠕变实验 (109)

4.4.5 长期蠕变性能测试 (112)

4.5 本章小结 (115)

参考文献 (117)

第五章全文总结 (118)

5.1 主要结论 (118)

5.2 创新点 (119)

致谢 (120)

攻读博士学位期间发表的论文及专利 (121)

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上海交通大学博士学位论文第一章绪论

第一章绪论

1.1引言

近年来，随着经济的快速发展，许多工业发达地区都出现了供电不足的紧张局面，加速了我国电力设施的建设。在我国各类能源储备中，煤炭的储存量相对比较高，因此使得火力发电成为我国主要的发电方式，并且这种状况在未来一段时间内将会继续保持下去。当前我国煤炭发电约占发电总量的77.7%，预计到2020年，仍会高于70%[1,2]。煤炭作为一种短期内不可再生能源，随着经济社会的可持续发展，要求降低对其的消耗量以及提高使用效率来节约发电成本。同时，温室效应、雾霾等环境问题，要求电厂尽可能减少CO2、SO X等气体和大量细小颗粒物的排放量，从而满足环保要求。因此，利用先进的科学技术和设备来提高燃煤机组的发电效率，进而实现节能减污，是我国电力工业未来发展的重要任务之一[3,4]。目前，洁净煤发电技术主要有超超临界（Ultra super critical，USC）发电技术、循环流化床（Circulating fluidied bed，CFB）发电技术、整体煤气化联合循环（Integrated gasification combined cycle，IGCC）发电技术[5]，其相关技术参数如表1-1所示，从技术成熟程度和经济性角度来看，超超临界发电机组是电力工业对大容量煤电设备的最佳选择。

表1-1 清洁煤发电相关技术参数

Table 1-1 Parameters of clear coal technology

煤发电技术效率（%）环保技术成熟程度设备投资

超超临界43～48 烟气需脱硫，

脱硝，除尘

已国产化，批量供货

1000 MW机组

中

循环流化床38～40 在燃烧中

脱硫脱硝

300 MW已批量供货，

600 MW试制

低

整体煤气化联合循环43～45 燃烧前净化，

可捕集CO2

示范工程阶段高

作为清洁煤发电技术之一的超超临界机组，具有显著的高效、环保、节能等优点，是我国在众多煤发电技术中的主攻方向之一，也是当今世界发达国家竞相采用和发展的新技术[6-9]。表1-2展示了火力发电厂机组的发展历程和相关工作参

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