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馬弗爐長時服役的高溫性能討論

返回列表 來源:未知 發(fā)布日期:2023-04-17 10:23【

兩種不同成分體系的抗高溫性能試驗 中可知,更高含量的 Ni、Al 能顯著提高鎳基耐熱 合金的抗高溫性能。但在材料實際使用過程中在考慮材料的高溫氧化、碳化等能力外,對于類似 于馬弗管使用的條件,通常最為重要的性能需要 考慮合金的長期高溫使用性能,例如持久蠕變性能。


試驗進行了 1# 合金的蠕變性能檢測分析,穩(wěn)態(tài)蠕變速率與加載應力的關(guān)系如圖 5 所示。以看出低應力下穩(wěn)態(tài)蠕變速率較低 ( 應 力 為 7. 7 MPa時蠕變速率僅為 0. 037 h - 1 ) ,說明 1# 金低應力下的蠕變性能較好。溫度升高應力增大 ,穩(wěn)態(tài)蠕變速率增大。將穩(wěn)態(tài)蠕變速率和應力 做成雙對數(shù)圖,同一蠕變速率高溫所需的應力較 ; 同一溫度下,應力高的蠕變速率大。其發(fā)生高 溫蠕變的機理為長期高溫時效下晶粒的長大機制 及位錯的滑移機制。位錯滑移是蠕變過程中存在 的重要變形方式在常溫下,滑移面上的位錯易受 阻而塞積,因此需要更高的應力,才能使位錯重新 運動和增殖。在高溫下借助熱激活能量,加強了 原子的熱運動,位錯運動( 如滑移、攀移、交滑移 ) 的能力增加,從而克服某些短程障礙,使塑性 變形持續(xù)產(chǎn)生塞積位錯通過熱激活攀移,繞過 障礙而實現(xiàn)新的滑移。異號位錯通過熱激活攀 相遇對消,而實現(xiàn)新的滑移; 同號位錯通過熱 激活攀移,區(qū)域排列而形成亞晶界,產(chǎn)生回復過 。

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在蠕變初期晶格畸變能較小位錯攀移不能 順利進行,故回復過程不太明顯,蠕變速率不斷下 在穩(wěn)態(tài)蠕變階段,刃型位錯通過攀移形成亞 ,或正負刃位錯通過攀移后相互消失,回復過程 能充分進行,與此同時,因蠕變變形使位錯增殖造 成強化,兩者達到平衡時,蠕變速率為一常數(shù)過線性擬合或本構(gòu)擬合求導得到穩(wěn)態(tài)蠕變速率1# 合金的穩(wěn)態(tài)蠕變速率在 1 095 ℃ 高溫且在低應 力水平( 5 ~ 8 MPa) 下仍保持極低的數(shù)值( 應力為 7. 7 MPa 時蠕變速率僅為 0. 037 h - 1 ) ,說明該合 金在高溫低應力下的蠕變性能較好。通過穩(wěn)態(tài)蠕 變速率與應力的關(guān)系求得蠕變應力因子,每個溫 度下的應力因子都接近 5,說明 1# 合金的蠕變變 形主要是通過位錯攀移進行金相組織觀察分析 ,發(fā)現(xiàn)高溫下蠕變后晶粒明顯增大,出現(xiàn)偏析, 晶內(nèi)出現(xiàn)孿晶和亞晶界,蠕變主要是位錯攀移控 。通過數(shù)據(jù)計算試驗 1# 合金能滿足馬弗爐正 常使用工況。


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