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1、氮对9cr-2co钢高温蠕变性能的影响【摘要】恒载荷蠕变试验是在873,898和923K下的初始应力的50,60或70兆帕研究氮的添加的效果（0.06,0.16,0.11,0.19mass%）,观察在-9mass%cr,-2mass%Co的铁素体钢的蠕变行为。提取残留分析显示240至410ppm的氮是作为固体溶液。其余的氮作为氮析出物。蠕变率降低，蠕变断裂寿命与氮含量的增加。同时它也被观察到更高的氮，较短的蠕变断裂应变。一种用于蠕变方程可以表示为；^o=^o^exp（-Qo//?r）s在文本中定义的。劭是虚构的初始应变率，力。是一个常数，n
2、是应力指数和'的表观活化能。n和的平均值分别为4.5和360kj/mole从平均粒子间距的TEM研究获得的测量估计，标本奥罗万应力分别为873K和70MPao所得的值分别是15,22,30和38MPa,标本含有0.06,0.16和0.19,0.11mass%的氮。关键词：高温蠕变；铁素体耐热钢；氮饱和钢；虚构的初始应变率；应力加速因子；I・S效应。1•简介奥氏体耐热钢已广泛应用于许多电厂锅炉管或汽轮机转子。这些合金在约773至873K的温度范围内具有较高的强度，但也表现岀一定的缺点，如应力腐蚀中的氯离子的气氛或剥落开裂倾向里面的规模是由蒸汽
3、氧化形成的。1）此外,由于其较高的热膨胀系数，可逆的热应力疲劳损伤会引起严重的问题，不久的将来这些植物在开始每天的启动和停止（DSS）运行。这些问题为背景，对铁素体耐热钢的发展一直希望为奥氏体钢替代材料。虽然到目前为止913mass%的Cr钢合金已被尝试实际使用，其使用温度仍限于870ko针对更高的服务温度，高辂铁素体含氮钢的研究己顺利完成。2）对氮在钢的高温蠕变强度的有益效果，两种类型的强化机制已经被提出。一是固溶强化在升高的温度和其他沉淀硬化。前者加强起源归因于位错运动的阻力增加。4）这是因为有一种可能性，间质子制度（I-S）对的间隙氮
4、替代传统之间的化学相互作用形成的珞原子。4）一旦对周围形成移动的位错，在实践中就会形成气体杂质等。5）实验表明，氮对&Fe-Mo-N蠕变行为的影响及与&Fe・W・N固溶合金和他们的I・S效应原因。另一方面，指出了氮铁素体耐热钢的添加提高细小的析出物的热稳定性和最终沉淀硬化持续相当长的时间。6）正如上面提到的，有可能是两个不同的强化机制同时操作，使耐热钢强行推岀了高氮。本研究的目的是探讨了氮强行在虚的初始蠕变率的影响，这在原则上的稳态蠕变率相当，7）和讨论目前氮气在9cr-2co钢的析出物和固体溶液的作用。Table1.Alloydesign
5、ationandchemicalcompositioninmass%・Alloyingelements(mass%)Impurities(mass%)DesignationCrCoNCSiMnSP5444oooooooo••••oooo7^nnn00000000••••oooo106的09oooo••••oooo2245goooooo•・・・oooo158900000000••1••oooo0.060.116flo199112.实验程序2.1.放标本处钢锭，其组成是9mass%cr-2massco-0.05massN是由真空熔炼过程得到的。
6、除了锭分离和重新在氮气氮气压力下气氛中熔化。通过调整氮分压，0.06到0.2%的氮被迫解散在钢液。所得到的钢热锻后热轧成厚度为3mm薄板。钻被添加到获得回火马氏体结构不论氮浓度。蠕变标木被切断从这些板的拉伸轴平行于轧制方向。Table2・Solublenitrogencontentsinppm.Nl240N2330N3330N4410奥氏体化在1423K为1800sec进行依次为1800sec973K退火。这些热处理后，所有试样表明回火马氏体结构。表一显示每个样品的化学成分。此后，例如0.06,0.11,0.16和0.19mass%氮将指定
7、的Nl,N2,N3和N4,分别。基质屮可溶性氮、珞的定量分析的方法提取残留的每个标本进行蠕变试验Z前。分析的结果在表2中给出。它是发现240到410ppm氮存在的固体溶液。蠕变试验蠕变试验进行了一个简单的杠杆式恒载荷下的蠕变试验机。试验温度的电热管式炉不同热源分开控制。在炉的上部和下部之间的温差保持在+1K,伸长由具有1/100mm.在873〜923K在应力50,60或70MPa下通过条件精度百分表自动记录。2.3。显微组织观察组织在200kV操作的透射电子显微镜观察了蠕变试验。采用双喷电解一5vol%的高酸和95vol%乙酸混合物制备TE
8、M薄箔。873K50Mpa-r•O.C6mass%N"■O.llnwssXN■♦0」6nw$s%N-A0.19ma$s«N•0.06massHNl0.11mas$%N~♦0」6m
