新型USC锅炉管用CHDG-A06合金的晶间腐蚀敏感性
锅炉管材的晶间腐蚀失效始终制约着USC火电技术的发展，能否研制具有综合力学性能优、高温耐蚀性好、持久强度高的管材，决定着我国未来USC火电技术的发展。目前，S30432不锈钢是超超临界锅炉过热器的首选材料，Cu、N和Nb元素的复合加入，提高了该材料的高温强度和蠕变强度，而有关人员发现其存在较高的晶间腐蚀敏感性。本课题基于改善锅炉管材的晶间腐蚀敏感性，为提高锅炉管材的蠕变强度和耐高温氧化性，自行设计研究了新型USC锅炉管材—CHDG-A06合金，并对该合金与S30432不锈钢的显微结构及晶间腐蚀敏感性进行了分析和讨论。
本研究采用的S30432不锈钢由江苏银环精密钢管有限公司提供，CHDG-A06合金为自行设计研发的新型锅炉管材，两种管材的化学成分见表1。从直径为Φ110mm的热轧圆钢截面中部沿纵向制取试样，尺寸为10mm×4mm×30mm。根据ASME中规定的S30432不锈钢的固溶温度（≥1100℃）和国标规定的晶间腐蚀敏化温度（650℃），制定了表2所示热处理工艺。
表1 CHDG-A06合金和S30432不锈钢的化学成分（质量分数，%）
|
材料
|
C
|
Mn
|
Cr
|
Ni
|
Nb
|
N
|
其他
|
|
CHDG-A06
|
0.015
|
0.794
|
18.64
|
9.83
|
0.349
|
0.272
|
2.54Cu
|
|
S30432
|
0.086
|
0.725
|
18.50
|
9.59
|
0.603
|
0.117
|
3.03Cu、0.247Mo
|
表2 热处理工艺
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工艺号
|
热处理工艺参数
|
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1
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固溶处理1150℃×8min×WQ
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|
2
|
固溶处理1150℃×8min×WQ+敏化处理650℃×1h×AC
|
|
3
|
固溶处理1150℃×8min×WQ+敏化处理650℃×2h×AC
|
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4
|
固溶处理1150℃×8min×WQ+敏化处理650℃×3h×AC
|
|
注：WQ—水淬，AC—空冷
|
|
采用光学显微镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）及能谱仪（EDS）分析了经650℃敏化处理的CHDG-A06合金和S30432不锈钢的微观组织，并通过晶间腐蚀试验评价了两种不锈钢的晶间腐蚀敏感性。结果表明：
（1）CHDG-A06合金的晶间腐蚀敏化性比S30432不锈钢低，具有优良的耐晶间腐蚀性能。
（2）N元素的加入不仅起到固溶强化、稳定奥氏体组织的作用，还促进了Nb（C，N）相的弥散析出，减弱了由于Nb（C，N）以条块状析出对高温蠕变强度产生的不良影响，提高了Nb的沉淀强化和细晶优化作用。因此，CHDG-A06合金具有优良的综合力学性能和高温蠕变性能。（心远）
现货资源
| 品名 | 规格 | 材质 | 厂家 | 地区仓库 | 价格 | 现货 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 螺纹钢 | 28*12 | HRB400E | 辽宁瀚达钢铁贸易有限公司 | 新抚钢(雷鸣) | 3380 | 详情 |
| 热轧卷板 | 3.75*1500 | Q235B | 苏州鑫昊欣金属科技有限公司 | 沙钢(玖隆物流) | 3630 | 详情 |
| 普碳中板 | 8-360 | Q235 | 舞钢市盛隆物资有限公司 | 舞钢(本库) | 4600 | 详情 |
| 低合金板 | 210 | Q355NB | 舞钢市坤钰供应链管理有限公司 | 舞钢(产业集聚区) | 0 | 详情 |
| 无缝管 | 76*35 | 45# | 山东东银金属材料有限公司 | 聊城(东银库) | 4230 | 详情 |
| 圆钢 | 22*9380 | 25CrMoA | 山东大万实业有限公司 | 宣钢(河北宣化) | 0 | 详情 |
| 热轧卷 | 3.0*1800*C | Q235B | 上海盛钢联供应链管理有限公司 | 宝钢(泉安/津澜) | 0 | 详情 |
| 高线 | Φ20*C | Q355D | 上海北铭高强度钢材有限公司 | 韶钢(川流富锦库) | 5540 | 详情 |
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