超超臨界鍋爐用奧氏體耐熱鋼熱變形行為研究.pdf

1、HR3C和super304H奧氏體耐熱鋼因其高溫下蠕變斷裂強度高、抗蒸汽氧化和抗煙氣腐蝕性能優(yōu)異，成為超臨界(SC)和超超臨界(USC)火力發(fā)電機組的首選材料。目前，我國HR3C和super304H的生產技術與國外相比仍有較大差距，實際軋制過程中存在開裂、組織不均勻等材料缺陷，影響產品的成材率和質量。解決問題的關鍵在于控制熱加工工藝以求獲得均勻細小的再結晶組織，從而改善使用性能。研究HR3C和super304H的高溫塑性變形行為，對優(yōu)化

2、熱加工參數，把握變形過程中組織演變，提高材料的綜合性能具有顯著的實際意義。
　　本文中作者利用Gleeble1500D熱力模擬試驗機對HR3C和super304H兩種奧氏體耐熱鋼進行等溫單道次熱壓縮試驗，得到了HR3C和super304H在不同變形條件下的應力-應變曲線，結合變形組織觀察，研究了變形溫度和應變速率對流變應力及組織演變的影響;最后采用動態(tài)材料模型(DMM)分別構建并分析了HR3C和super304H的加工圖，得到如下

3、結論:
　　(1) HR3C和super304H奧氏體耐熱鋼在高溫塑性變形過程中，應力-應變曲線都遵循一定的特征:變形初期，位錯密度增加，加工硬化占主導，流變應力增大;隨著變形程度的增加，動態(tài)軟化作用開始逐漸增強，與加工硬化作用相當時，應力達到最大值;隨著進一步的變形，動態(tài)軟化作用強于加工硬化，應力逐漸降低趨于穩(wěn)定，此時動態(tài)軟化作用和加工硬化處于動態(tài)平衡。
　　(2) HR3C和super304H的流變應力均隨應變速率的提高

4、而增大，隨變形溫度的升高而降低;應變速率、變形溫度對峰值應力的影響都可用Arrhenius雙曲正弦關系來描述。
　　(3)應變速率、變形溫度對HR3C和super304H動態(tài)再結晶組織均產生一定影響:變形溫度的升高，應變速率的降低促進動態(tài)再結晶的形核和長大，即高溫和低應變速率下動態(tài)再結晶進行程度比較充分，晶粒尺寸較大。
　　(4)溫度范圍950～1250℃，應變速率范圍0.001～1.0s-1內，HR3C奧氏體耐熱鋼的熱變形

5、方程為(ε)=8.79×1018×[sinh(0.0091σp)]5.11exp(-558×103/RT)
　　峰值應力可用Z參數表示:σp=109.89ln{（Z/A）0.196+[（Z/A）0.391+1]1/2}
　　(5)溫度范圍850～1250℃，應變速率范圍0.01～1.0s-1內，super304H奧氏體耐熱鋼熱變形方程為(ε)=3.62×1017×[sinh(0.0070σp)]4.78exp(-482×10

6、3/RT)
　　峰值應力可用Z參數表示:σp=142.85ln{（Z/A）0.209+[（Z/A）0.418+1]1/2}
　　(6)分別對HR3C和super304H的加工圖進行分析，并結合組織演變發(fā)現:在研究范圍內，HR3C奧氏體耐熱鋼的最佳工藝參數范圍是變形溫度1180～1250℃，應變速率0.1～1.0 s-1及變形溫度1100～1180℃，應變速率0.007～0.03s-1;super304H奧氏體耐熱鋼的最佳工藝