铝质量分数对耐热钢组织和塑性变形断裂影响

在当今能源短缺和环境污染的时代背景下，发展超临界和超超临界机组成为了火力发电机组的主要发展方向，如何提高火力发电机组的热效率成为了众多国家关心的问题，但随着锅炉的蒸汽压力与温度不断提高，对锅炉用耐热钢提出更为严苛的要求，因此，必须采用先进技术和工艺手段，研制开发出和高蒸汽参数发电机组相适用的高温耐热材料，以求进一步提高机组运行的蒸汽使用温度,提高锅炉管热交换效率，实现高蒸汽参数下机组的长周期安全可靠运行。 哈尔滨工程大学的学者采用JmatPro材料性能模拟软件与试验研究结合的方法，研究分析了3种不同铝质量分数新型ZG1Cr10NiAlMoVNbN耐热钢正火+高温回火后的显微组织，模拟了3种试验钢在常温下拉伸试验的应力-应变曲线，并结合拉伸试验数据和断口形貌分析了其断裂机制。结果表明，模拟结果与试验结果较为吻合，随着钢中铝质量分数的增加，断裂机制发生由微孔聚集型断裂向准解理断裂、解理断裂的转变。结合显微组织分析得出铝质量分数是影响碳化物类型、形状以及分布的主要影响因素。