金属热处理

作者：焦春晖, 潘艳君, 李生志, 白笃, 李备, 邓阁, 贾晓帅

单位：1.上海交通大学 材料科学与工程学院, 上海 200240;；2.包头北方安全防护装备制造有限公司, 内蒙古 包头 014030;；3.上海电气电站设备有限公司 上海汽轮机厂, 上海 200240;；4.上海交通大学 内蒙古研究院, 内蒙古 呼和浩特 010052;；5.上海市建设机械检测中心有限公司, 上海 200137

关键词：新型铁镍基高温合金,高温蠕变性能,蠕变寿命预判,组织表征

基金：国家重点研发计划(2023YFB4102300);科技兴蒙上海交通大学行动计划专项(2023XYJG0001-01-01)

以超超临界火力发电机组用新型铁镍基高温合金为研究对象,在700 ℃开展不同应力(250、200 MPa)下的恒载蠕变试验,对其服役极限及服役寿命进行预判,并对蠕变过程组织演变进行分析。结果表明,在700 ℃/250 MPa与700 ℃/200 MPa两种蠕变条件下,试验合金的蠕变寿命分别为2378 h和12 716 h,结合Larson-Miller方程外推出该合金在700 ℃分别蠕变100 000 h和260 000 h时,可承受的载荷约为152 MPa和134 MPa,完全满足服役要求(应力35 MPa、蠕变寿命100 000 h)。组织表征发现,700 ℃/250 MPa试样组织中分布有高密度位错,而700 ℃/200 MPa试样中的位错分布较少;晶粒内部尺寸较大的MC碳化物主要为块状或棒状,在更高的应力状态下,MC碳化物的长大速度更快;晶界处尺寸较小的M23C6碳化物主要以链状形式析出,随蠕变时间的增加,M23C6碳化物的宽度增加;晶粒内部的γ′相始终呈球状,蠕变过程中发生粗化,部分晶界处的γ′相异常长大,形成不利于合金高温蠕变性能的PFZs/DCZs。

来源：2025年第2期

《金属热处理》期刊编辑部

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