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循环流化床锅炉用钢的特殊性能

发布日期:2021-08-31  |  关注:    点击咨询

循环流化床锅炉常用金属材料在室温和高温下的特殊性质有以下几种:

1.断裂韧性

(1)平面应变断裂韧性 KIC 是抵抗裂纹发生扩展的能力,由 GB4161 规定的断裂韧性

试验来确定,主要用于评定较脆的材料。

(2)裂纹尖端张开位移临界值 δC。

(3)临界 J 积分,JIC 按 GB2038 规定的方法来确定。

B 和 C 专用于评定塑性较好的材料的断裂韧性。

2.断口形态脆性转变温度 FATT

是指材料由韧性向脆性状态转化的温度,由系列冲击试验来确定。该温度可用来确定锅炉受压元件的水压试验的温度。

3.无塑性转变温度 NDT

是指在落锤试验时,材料刚好发生断裂的最高温度,由落锤试验来确定。该温度可用来确定锅炉受压元件的水压试验的温度。

循环流化床锅炉用钢的特殊性能

4.应变时效敏感性

该系数指原始状态和应变时效(材料冷加工变形后,由于室温和较高温度下的材料内部脱溶沉淀过程导致性能尤其是冲击韧性发生变化的现象称之)后的冲击功的平均值之差与原始状态的冲击功的平均值之比,由 GB4160 规定的方法来测定。

5.疲劳

长期承受交变载荷作用的零件,在发生断裂时的应力,远低于材料的屈服强度,这种现象叫疲劳损坏。金属材料在无数次交变载荷作用下,不致引起断裂的最大应力叫做疲劳强度。分为低周疲劳和高周疲劳,低周疲劳是指高应变或应力、低寿命的疲劳,锅炉受压元件材料承受低周疲劳居多;高周疲劳主要是弹性应变起决定作用。

(1)腐蚀疲劳:指在循环交变应力和腐蚀介质共同作用下产生的开裂与破坏。

(2)热疲劳:由于温度的循环变化,引起热应力的循环变化,并由此产生的疲劳破坏。

若热应力长期工作中多次周期性地作用在材料上,将会引起塑性变形的积累,导致热疲劳裂纹的产生与扩展,使材料出现损伤破坏。其一般出现在金属零件的表面,成龟裂状。锅炉的减温器管、省煤器管、再热器管与水冷壁管等,都会由于温度的波动及起动、停炉等造成热疲劳损坏。主要的响因素是部件本身的温度差。就钢来说,其高温组织稳定性越好,其抗热疲劳能力越高;钢的线膨胀系数愈大、导热系数愈小,就会造成较大的温度差和热应力而降低材料的抗热疲劳性能。珠光体钢的抗热疲劳性能高于奥氏体钢就是这个原因。此外热疲劳裂纹一般均属晶内破坏,故细晶钢具有更高的抗热疲劳性能。

6.蠕变及蠕变强度

在一定温度和应力作用下,随时间增加发生缓慢的塑性变形的现象称为蠕变。而蠕变极限则是指材料在一定温度下、在规定的持续时间之内,产生一定蠕变变形量或引起规定的蠕变速度,此时所能承受的最大应力,有两种定义方法:一种是以 σT 1×10-5表示(在 T℃时引起的蠕变速度为 1×10-5%/h 的应力,即是在 T 温度,引起规定蠕变的形变速度的应力值,如 σ1.10-5代表蠕变速度为 1.10-5%/h 的蠕变强度,锅炉材料常采用此种表示定义);或以 σT1/105表示(在 T℃时工作 105h,其总变形量为 1%的应力值)。

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