铁艺常识|高温叶片钢2Cr10MoVNbN的应用性能研究

   更新日期:2017-03-20     来源:建材之家    作者:楼梯之家    浏览:16    评论:0    
核心提示:节约能源,加强环境保护,减少有害废气排放,降低地球温室效应,已成为国内外普遍关注的问题。对于发电设备制造企业来说,提高火电机组的热效率是节约能源、加强环境保护的有效途径之一。超临界、超超临界汽轮发电机组由于其效率高、室温气体排放低、运行可靠性高等优点,成为主流发电产品。然而,超临界、超超临界汽轮机的工况条件严苛,尤其高温段叶片要承受高温、高应力、高转速等苛刻的条件,因此对叶片钢提出了较高

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楼梯之家讯:节约能源,加强环境保护,减少有害废气排放,降低地球温室效应,已成为国内外普遍关注的问题。对于发电设备制造企业来说,提高火电机组的热效率是节约能源、加强环境保护的有效途径之一。超临界、超超临界汽轮发电机组由于其效率高、室温气体排放低、运行可靠性高等优点,成为主流发电产品。然而,超临界、超超临界汽轮机的工况条件严苛,尤其高温段叶片要承受高温、高应力、高转速等苛刻的条件,因此对叶片钢提出了较高的高温应用性能要求。

2Cr10MoVNbN钢与其他12%叶片钢相比,成分更加合理,具有更高的持久强度,受到国内外电站汽轮机厂广泛青睐和推广,主要用于制造超临界、超超临界汽轮机高中压叶片和螺栓,使用温度为480℃~650℃。

采用MTS万能试验机进行高温瞬时拉伸性能实验,测定2Cr10MoVNbN钢在不同温度下的强度和塑性;对2Cr10MoVNbN叶片钢与2Cr12NiMo1W1V、1Cr11MoV等叶片的抗拉强度和高温疲劳强度进行比较;采用M-4J型试验机进行了持久性能实验,得出L-M曲线;采用Gleeble3500热模拟试验机测定2Cr10MoVNbN叶片钢的连续冷却转变曲线;用石英拉杆式膨胀计、千分表法测定该钢的热膨胀系数。

试验结果显示:(1)2Cr10MoVNbN钢在低温阶段延伸率和断面收缩率缓慢下降,在中温阶段塑性最差,进入高温阶段后随温度升高塑性大幅升高,符合12%Cr钢的一般规律,高温瞬时拉伸性能优良;(2)2Cr10MoVNbN叶片钢具有较高的高温疲劳强度,538℃和566℃时高温疲劳强度分别达到415MPa和405MPa,高于其他几种叶片钢;(3)由L-M曲线外推得到2Cr10MoVNbN钢在566℃、100000h下的持久强度为184MPa,钢的持久性能优良;(4)2Cr10MoVNbN钢的平均线膨胀系数较低,在20℃~700℃范围内为12.6×10-6/℃;(5)2Cr10MoVNbN叶片钢良好的高温性能源于Cr、Mo的固溶强化和V、Nb、N的弥散强化。试验证明2Cr10MoVNbN钢是一种理想的超临界、超超临界汽轮机高温叶片材料。

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