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火力发电厂热力设备对使用材料性能的要求有哪些

来源:至德钢业 日期:2020-03-18 14:07:14 人气:21

   根据火力发电厂热力设备的工作环境特点,合理地选用材料是十分重要的。火力发电厂热力设备中的许多零部件是在高温、高压和腐蚀性介质中长期工作的。因此使用的材料除了在室温时具有良好的机械性能外矗还要具有高温强度和高温时耐腐蚀的能力。材料的高温强度是选择材料的重要指标,也是运行中对材料运行监督的重要依据。在高温具有足够的强度叫做热强性,在高温能够保持化学稳定性(耐腐蚀、不起皮)叫做热稳定性。具有热稳定性和热强性的钢称为耐热钢


    耐热钢的强化原理前面已经进行了介绍,这里再作进一步讨论。耐热钢的高温强度主要取决于固溶体强度、晶界强度和碳化物与第二相的强度这三个因素。为了要使这三者强化,主要的办法是在钢中加入合金元素,通过钢的合金化来强化固溶体,强化晶界,稳定碳化物与第二相,提高钢的高温强度:


    1. 固溶体强化

 

      固溶体的强度主要决定于原子间结合力的大小,晶格畸变程度。耐热钢中加入钨、钼等合金元素都能增加固溶体中原子间结合力,并使晶格产生畸变,因而能显著增加固溶体的高温强度。


    2. 晶界强化

 

     在耐热钢中加入微量的B,可以使晶界强化,特别是当微量的Ti,B或微量的Nb、B复合加入时,其作用更为显著。

   

   3. 碳化物与第二相的沉淀强化


     碳化物沉淀强化,对提高热强性也是起重要作用的。碳化物沉淀强化效果主要决定于碳化物的稳定性,碳化物形状和颗粒的大小,以及其分布状况等。


    当钢中存在的沉淀物是TiC、NbC、VC时,这些碳化物比较稳定,而且这些碳化物是以极弥散细小的颗粒析出于晶内,有利于提高钢的热强性.所以钢中加一定量的Nb、Ti、V等合金元素时,对提高钢的热强性是有好处的。


    此外,在耐热钢中加入合金元素还要考虑到可以提高高温耐腐蚀性能和有利于焊接及其它热加工。


    钢材的性能主要是通过合金化来达到的。所谓合金化就是在碳钢的基础上加入可以提高热稳定性和热强性的合金元素。最常用的合金元素是Cr、Mo、V、W、Ti、Nb、Si、Re等。所加入的合金元素的种类和含量不同,钢的组织和耐热性能就不一样,因此应用的工作参数也就不相同。


    提高耐热钢的质量不但要靠加入适当的合金元素,同时还必须及时消除钢在冶炼、轧制、锻造、热处理等生产过程中可能出现的各种缺陷。耐热钢中,由于含多种合金元素,给冶炼等生产过程带来一定的困难,常常会出现疏松、偏析、:夹杂、带状组织、折叠、裂纹、分层、脱碳等缺陷。为了确保钢材质量,对消除这些缺陷的具体要求,在技术标准中都有明确规定,实际制造和使用时应给予足够重视。


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本文标签:耐热钢 

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