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20G高压锅炉管为Fe-25Ni-15Cr基高温合金,加入Mo、Ti、Al、V及量P,主要通过时效析出γ’-Ni3(Ti,Al)相进行强化,同时由于Cr的存在,具有良好的抗腐蚀性能。该合金在650℃以下具有高的屈服强度和持久、蠕变强度,并且具有较好的加工塑性及满意的焊接性能,因此常被用作航空紧固件等。
研究人员将20g高压锅炉管经线切割加工成Φ10mm的棒材,对试样进行编号,分别使用3种不同的热处理方法,研究时效及时效温度对优质高强20g高压锅炉管组织与力学性能的影响,以获得综合性能。
研究结果表明: 1.700℃时效能将固溶后的20g高压锅炉管的抗拉强度提高51%。达到853.7MPa,屈服强度提高了41%,达到485.6MPa,伸长率和断面收缩率有所下降,分别为23.3%和23.9%。这是由于在时效过程中析出了细小且弥散分布于基体的γ’-Ni3(Ti,Al)相起到了沉淀强化的作用。
2.将时效温度提高到718℃,γ’相析出数量增加,20g高压锅炉管的抗拉强度进一步提高,达到1055MPa和647.3MPa,伸长率和断面收缩率与700℃时效相比略有回升,达到24.7%和26.9%。因此,982℃固溶+718℃时效能使合金获得较好的综合力学性能。
20G高压锅炉管钢材中的一种材质,属锅炉管。g为锅炉管中“锅”的 个字母:g。它们除含碳量一样外,20g还有一些量元素更适合用作锅炉压力容器使用的特性。另外20g还着重考核它的物理性能。比如弯曲、冲击和抗拉性能。20G钢管主要用于制造高压和更高参数锅炉管件,低温段过热器、再热器,省煤器及水冷壁等;如小口径管做壁温≤500℃受热面管子、以及水冷壁管、省煤器管等,大口径管做壁温≤450℃蒸汽管道、集箱(省煤器、水冷壁、低温过热器和再热器联箱),介质温度≤450℃管路附件等。由于碳钢在450℃以上长期运行将产生石墨化,因此作为受热面管子长期******使用温度******限制到450℃以下。20G高压锅炉管在这一温度范围,其强度能满足过热器和蒸汽管道要求、且具有良好抗氧化性能,塑性韧性、焊接性能等冷热加工性能均很好,应用较广。
20G高压锅炉管应具备的特性:
(1)足够的持久强度;
(2)足够的塑性变形能力;
(3) 的时效倾向和热脆性;
(4)高的抗氧化、耐煤灰、耐天然气高温下腐蚀、蒸汽和应力腐蚀性能;
(5)良好的组织稳定性以及良好的工艺性能。高压锅炉管的钢种有碳钢以及珠光体、铁素体和奥氏体型不锈耐热钢。
为了提高火力发电机组的热效率、降低燃耗,世界各国均以发展大容量、高参数(高温、高压)火电机组(1000MW以上)为主。蒸汽压力提高到31.5~34.3MPa,过热蒸汽温度达595~650℃,向超高压临界压力发展,这样对高压锅炉管提出了更高的要求。为此开发了新的钢种,以满足高参数电站锅炉的需用。