新型高强耐蚀Ni-Cr-Co基高温合金在燃煤环境下长期使用的稳定性研究

摘要

为了满足700℃蒸汽过热器官材的要求,美国研制了一种新型的Ni-Cr-Co基高温合金,该课题拟研究合金在长期使用过程中的组织稳定性和表面稳定性;(1)对工厂退火态、标准热处理态和不同温度长时暴露至5000小时试样析出相做分析鉴定.(2)进行合金析出相的化学分析,弄清楚合金元素在基体和析出相间的分配,为进一步得到综合性能更佳的合金打下基础.(3)进行相析出的热力学、动力学计算和相变机制研究,热力学计算可以了解各种条件下析出相的种类、析出相的含量,它们直接影响到合金的力学性能.(4)研究合金在空气(煤灰)中的高温氧化行为以及氧化机制,为在复杂环境下腐蚀机制的解释打下基础.(5)模拟燃煤环境(废气/煤灰),选用含有氧、硫的气氛和粉煤灰有效成份—碱(土)金属硫酸盐的复合腐蚀介质研究合金的腐蚀行为,分析腐蚀机理,结果将直观给出是否符合耐蚀性的设计要求.(6)尝试进行硫、氧等腐蚀元素在合金中氧化、硫化扩散的动力学计算,并和实验结果比较.(7)根据组织变化和力学性能变化规律,以及相析出热力学、动力学计算结果,并考虑耐蚀性要求,对合金的成分设计进行优化.

目录

北京科技大学研究生选题报告及文献总结评审表

第一部分选题报告

1课题名称

2课题背景

3课题来源

4课题目的及意义

5实验手段和研究内容

5.1实验材料

5.2研究方案

5.3课题拟选用的主要设备和计算工具

5.4研究内容

6课题难点

7课题预期创新点

8课题进度安排

第二部分文献综述

1超临界和超超临界锅炉过热器管材发展状况

1.1过热器管材组织和性能概述

1.2过热器管材的新发展

2 Ni-Cr-Co基高温合金

2.1 Nimonic 263合金的组织和性能

2.2 Udimet 500合金的组织和性能

2.3 Udimet 710合金的组织和性能

2.4新型Ni-Cr-Co基高温合金的发展

3合金中以扩散为控制因素的相转变研究状况

3.1多元扩散理论

3.2热力学和动力学基础

3.3扩散控制转变模型和应用

4过热器管材和高温合金在燃煤环境下的腐蚀研究腐蚀研究

4.1高温混合气体腐蚀

4.2热腐蚀

4.3影响过热器/再热器腐蚀的因素

4.4煤灰腐蚀的实验室研究

4.5现场暴露实验

4.6煤燃烧环境下腐蚀研究的讨论

参考文献

附录