鍋爐管材的晶間腐蝕失效始終制約著USC火電技術的發展，能否研制具有綜合力學性能優、高溫耐蝕性好、持久強度高的管材，決定著我國未來USC火電技術的發展。目前，S30432不銹鋼是超超臨界鍋爐過熱器的首選材料，Cu、N和Nb元素的復合加入，提高了該材料的高溫強度和蠕變強度，而有關人員發現其存在較高的晶間腐蝕敏感性。基于改善鍋爐管材的晶間腐蝕敏感性，為提高鍋爐管材的蠕變強度和耐高溫氧化性，本課題自行設計研究了新型USC鍋爐管材—CHDG-A06合金，并對該合金與S30432不銹鋼的顯微結構及晶間腐蝕敏感性進行了分析和討論。
 

 鍋爐管
 

    本研究采用的S30432不銹鋼由江蘇銀環精密鋼管有限公司提供，CHDG-A06合金為自行設計研發的新型鍋爐管材，兩種管材的化學成分見表1。從直徑為Φ110mm的熱軋圓鋼截面中部沿縱向制取試樣，尺寸為10mm×4mm×30mm。根據ASME中規定的S30432不銹鋼的固溶溫度（≥1100℃）和國標規定的晶間腐蝕敏化溫度（650℃），制定了表2所示熱處理工藝。

 

表1  CHDG-A06合金和S30432不銹鋼的化學成分（質量分數，%）

表2  熱處理工藝

    采用光學顯微鏡（OM）、X射線衍射儀（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）及能譜儀（EDS）分析了經650℃敏化處理的CHDG-A06合金和S30432不銹鋼的微觀組織，并通過晶間腐蝕試驗評價了兩種不銹鋼的晶間腐蝕敏感性。結果表明：

    （1）CHDG-A06合金的晶間腐蝕敏化性比S30432不銹鋼低，具有優良的耐晶間腐蝕性能。

    （2）N元素的加入不僅起到固溶強化、穩定奧氏體組織的作用，還促進了Nb（C，N）相的彌散析出，減弱了由于Nb（C，N）以條塊狀析出對高溫蠕變強度產生的不良影響，提高了Nb的沉淀強化和細晶優化作用。因此，CHDG-A06合金具有優良的綜合力學性能和高溫蠕變性能。

責任編輯：李玲珊

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