超超临界汽轮机用ZG13Cr9Mo2Co1VNbNB钢的组织与性能研究.pdf

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1、第58卷第3期2016年6月汽轮机技术TURBINETECHNOLOGYV01．58No．3Jun．2016超超临界汽轮机用ZGl3C汐M02C01VNbNB钢的组织与性能研究赵义瀚1，孙福民1，彭建强1，张宏涛1，李季2(1哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，哈尔滨150046；2大庆石化公司热电厂，大庆163714)摘要：or绍了1000MW等级超超临界汽轮机组大型铸件用材zGl3C19M02ColVNbNB钢。通过相图计算、模拟焊后热处理，对比了材料的组织性能变化。试验结果表明：zGl3Cr9M02ColVNbNB钢正火+高温回火后为典型的板条马氏体组织；材料中未形成Laves相

2、；模拟焊后热处理降低了材料的屈服强度和韧性，塑性有所提高。关键词：超超临界汽轮机组；ZGl3CDM02ColVNbNB钢：板条马氏体组织分类号：TK265文献标识码：A文章编号：1001-5884(2016)03-0235-03StudyonStructureandPerformanceofUltraSupercriticalSteamTurbinesZGl3Cr9M02ColVNbNBSteelZHAOYi-hanl，SUNFu-minl，PENGJian—qian91，ZHANGHong—ta01，LIJi2(1HarbinTurbineCompanyLimited，Har

3、bin150046，China；2ThermalPowerPlantofDaqingPetrochemicalCompany，Daqing163714，China)Abstract：Thisarticledescribestheultra-supereritiealsteamturbineZGl3C19M02C01VNbNBcastingsteel．ByeMeulatingthephasediagram，thesimulatedpost-weldheattreatment，comparedtothechangesinmicrostruetureandpropertiesofma

4、terials．Theresultsshowthat：themierostruetureofZGl3Cr9M02ColVNbNBsteelwerelathman；nsiteafternormalizingandtempering；Lavesphaseisnotformed；thesimulatedpost-weldheattreatmentreducedthematerialyieldstren殍handtoughness，impmvedtheplastic．’／Keywords：ultrasuperefitieaisteamturbines；ZGl3Cr9M02ColⅥ叮bN

5、Bsteel：thermo—calc；lathmartensiteO前言我国电力结构以燃煤发电为主的特点鲜明，在今后一个时期仍无法改变¨’21。我国的中长期发展规划要求，开发热效率高、污染小、参数高的大型超超临界火电机组，是优化我国电源结构、实现节能减排战略目标的重要措施之一。我国要提高火力发电，必须发展超超临界机组技术¨j。高效节能的超超临界汽轮机组开发的技术瓶颈是关键部件材料的设计和制造水平，可以说提高汽轮机组参数的关键是高性能耐热材料的研发HJ。目前，拥有我国自主知识产权的某型1000MW等级超超临界汽轮机组已经开始进行生产制造，其中高中压内缸、主汽阀等大型关键铸件所使用

6、材料商用名称为CB2，该材料为欧洲超超临界机组技术COST536(CooperationinScience＆Technology)项目的研发成果，德国DIN标准规定牌号为Gxl3crMocoVNbNB9—2—1，国内主机厂转化牌号为ZGl3CrgM02ColVNbNB。本文通过对ZGl3Cr9M02ColVNbNB进行热力学计算、多次模拟焊后热处理，给出了材料的室温标准热处理后的组织结构；对比了焊后热处理前后力学性能、组织的变化特征。希望能够为该材料的深入国产化和材料工作者的继续研究提供相关资料。1试验材料及方案本文所用ZGl3Cr9M02ColVNbNB钢的化学成分见表1。熔

7、炼方式采用碱性电炉冶炼，钢包精炼及真空处理后，浇注超超临界中压内缸和试验试料400ramx300ram×300mm一块。表1化学成分收稿日期：2016-02—17作者简介：赵义瀚(1988一)，男，硕士，现从事汽轮机、燃气轮机材料研发工作。试验材料同中压内缸一同进行热处理，热处理工艺为1100℃正火+740℃回火，在试验试料上取犯O×150ram试样进行模拟焊后热处理，具体热处理工艺如图l所示。试验试料在进行正常调质处理后，进行了4次模拟循环焊后热处理。根据合金成分，应用thermo—cal