為提高(gao)火力發電(dian)設備(bei)的(de)(de)發電(dian)效率，因此積(ji)極推進了(le)(le)700℃超(chao)級超(chao)超(chao)臨界(jie)壓（A-USC）發電(dian)設備(bei)的(de)(de)開發。在(zai)這些開發項目中（有歐洲的(de)(de)Thermie700和(he)美(mei)國的(de)(de)DOE-Vision21等），作為可(ke)在(zai)嚴(yan)酷環(huan)境下使用的(de)(de)鍋爐設備(bei)的(de)(de)標準替(ti)代材料之一是合金617（JIS-NW6617）。因此，有研究(jiu)報告(gao)對NW6617的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)抗(kang)拉特(te)性(xing)和(he)各種波形的(de)(de)低循環(huan)疲勞特(te)性(xing)進行了(le)(le)評價，并(bing)結合斷面觀察(cha)，弄(nong)清了(le)(le)詳細的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)強度特(te)性(xing)，同時(shi)對蠕(ru)變疲勞壽命的(de)(de)損(sun)傷進行了(le)(le)評價。尤其是，通過奧氏體系耐(nai)熱(re)鋼和(he)高(gao)鉻(ge)鐵素(su)體系耐(nai)熱(re)鋼等的(de)(de)比較，弄(nong)清了(le)(le)NW6617高(gao)溫(wen)(wen)特(te)性(xing)的(de)(de)特(te)征。
Fe-Ni合(he)金HR6W（Fe-23Cr-45Ni-5/7W-Ti,Nb）是(shi)A-USC鍋爐用配管(guan)的(de)替代材(cai)料。眾所周知，鍋爐配管(guan)一般是(shi)大口徑(jing)管(guan)，焊接(jie)時在焊接(jie)熱影響(xiang)區(qu)會發(fa)生(sheng)殘余(yu)(yu)應力。作(zuo)為(wei)降低這種殘余(yu)(yu)應力的(de)方法有(you)SR（應力消除(chu)）處(chu)(chu)(chu)理法，但它(ta)對HR6W的(de)處(chu)(chu)(chu)理條(tiao)件尚不(bu)明確(que)。因(yin)此(ci)，為(wei)確(que)認SR處(chu)(chu)(chu)理條(tiao)件，對SR處(chu)(chu)(chu)理后的(de)顯微組織變化(hua)、焊接(jie)后的(de)材(cai)質和母材(cai)進行了應力松馳試驗(yan)。其后，有(you)研(yan)究報(bao)告(gao)對HR6W經SR處(chu)(chu)(chu)理后的(de)蠕變斷裂強度進行了調查。
為開發新一代高效(xiao)700℃級A-USC設備(bei)，至今(jin)已(yi)開發了(le)各種各樣(yang)的(de)合(he)金(jin)(jin)。尤其(qi)是(shi)，最近以含有Nb的(de)金(jin)(jin)屬間互化物作(zuo)(zuo)為強化相(xiang)的(de)新型Fe-18.4Cr-31.0Ni-3.3Nb合(he)金(jin)(jin)（mass%）的(de)研究(jiu)也正在積極進(jin)行之中。有研究(jiu)者(zhe)對這種合(he)金(jin)(jin)在Cr添加(jia)(jia)量變化時的(de)組(zu)織(zhi)變化和(he)蠕(ru)變特性進(jin)行了(le)調查，發現當Cr添加(jia)(jia)量達到23mass%時，蠕(ru)變強度(du)會大大下降。因(yin)此，為使晶(jing)內強化相(xiang)更加(jia)(jia)細化穩定，選擇了(le)Zr作(zuo)(zuo)為添加(jia)(jia)元素，并研究(jiu)了(le)Zr的(de)添加(jia)(jia)對Cr合(he)金(jin)(jin)的(de)組(zu)織(zhi)變化和(he)蠕(ru)變特性變化的(de)影響。
為開發700℃級A-USC發電設(she)備，對以兩個金屬間互化物（TCP相(xiang)(xiang)和GCP相(xiang)(xiang)）作為強(qiang)(qiang)(qiang)化相(xiang)(xiang)的新(xin)型奧氏(shi)體系(xi)耐熱鋼(gang)Fe-20Cr-30Ni-2Nb（at.%）進行了設(she)計。該(gai)鋼(gang)可以滿足A-USC鍋爐管所要求(qiu)的特(te)性(xing)（700℃、105h蠕變斷裂強(qiang)(qiang)(qiang)度100MPa以上(shang)），這是因為Fe2Nb-Laves相(xiang)(xiang)（TCP相(xiang)(xiang)）可以強(qiang)(qiang)(qiang)化晶(jing)間析(xi)出所致。因此，為弄清(qing)這種強(qiang)(qiang)(qiang)化機(ji)理在800℃級發電設(she)備（FA-USC）的應用，有研究報告(gao)對只有Laves相(xiang)(xiang)析(xi)出的1073K蠕變特(te)性(xing)進行了調查，主要著眼于晶(jing)界Laves相(xiang)(xiang)來(lai)研究它(ta)與組(zu)織的關(guan)系(xi)。
因晶界TCP-Fe2NbLaves相和晶內(nei)(nei)GCP-Ni3Nb相而(er)受到強化(hua)的(de)(de)Fe-20Cr-30Ni-2Nb（at.%）的(de)(de)蠕變強度(du)遠遠高于現有鋼(gang)(gang)種(zhong)。該鋼(gang)(gang)基本滿足了(le)700℃級A-USC發(fa)電設備(bei)的(de)(de)目標值（700℃、100MPa、105h）。而(er)且(qie)，對可用于更高蒸(zheng)汽(qi)溫度(du)800℃的(de)(de)耐熱(re)鋼(gang)(gang)進行了(le)設計。在(zai)(zai)鍋爐管內(nei)(nei)800℃的(de)(de)水蒸(zheng)汽(qi)環境(jing)下為維持(chi)材(cai)料(liao)的(de)(de)蠕變強度(du)，材(cai)料(liao)的(de)(de)抗氧化(hua)特(te)性也是很重要的(de)(de)。因此，有研(yan)究(jiu)報告對該鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)模擬實際發(fa)電設備(bei)鍋爐管在(zai)(zai)水蒸(zheng)汽(qi)氣氛條(tiao)件下的(de)(de)蠕變行為進行了(le)調(diao)查，并與在(zai)(zai)大(da)氣中的(de)(de)試驗結果(guo)進行了(le)比(bi)較。
作為可用于(yu)700℃級A-USC發電機組鍋爐管的(de)(de)新型(xing)耐熱(re)鋼(gang)，提(ti)出了(le)Fe-20Cr-30Ni-2Nb鋼(gang)，實(shi)際使用表明該鋼(gang)通過使TCP相(xiang)(xiang)（Fe2Nb-）向晶界(jie)析出和使GCP相(xiang)(xiang)（Ni3Nb-）向晶內析出而具(ju)有良好的(de)(de)蠕變特(te)性。它為可承(cheng)受(shou)蒸汽溫度達800℃的(de)(de)超耐熱(re)鋼(gang)的(de)(de)開發提(ti)供了(le)幫助。如果構成兩種化合物的(de)(de)過渡金(jin)屬元素M是不同的(de)(de)，那(nei)么通過獨立控(kong)制晶界(jie)（Fe2M1）和晶內（Ni3M2）的(de)(de)組織，就可以(yi)進(jin)一步提(ti)高強度。因(yin)此，從-Fe/TCP相(xiang)(xiang)間(jian)的(de)(de)相(xiang)(xiang)平(ping)衡的(de)(de)觀點來看(kan)，有研究報告指出可以(yi)在固定Nb后選擇過渡金(jin)屬元素M作為Fe-Ni-Nb-M4元系金(jin)屬，并對/TCP/GCP相(xiang)(xiang)間(jian)的(de)(de)相(xiang)(xiang)平(ping)衡和Nb及M在各相(xiang)(xiang)的(de)(de)分配進(jin)行了(le)研究。
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