為提高火力發(fā)電設備的發(fā)電效率，因此積極推進了700℃超級超超臨界壓（A-USC）發(fā)電設備的開發(fā)。在這些開發(fā)項目中（有歐洲的Thermie700和美國的DOE-Vision21等），作為可在嚴酷環(huán)境下使用的鍋爐設備的標準替代材料之一是合金617（JIS-NW6617）。因此，有研究報告對NW6617的高溫抗拉特性和各種波形的低循環(huán)疲勞特性進行了評價，并結合斷面觀察，弄清了詳細的高溫強度特性，同時對蠕變疲勞壽命的損傷進行了評價。尤其是，通過奧氏體系耐熱鋼和高鉻鐵素體系耐熱鋼等的比較，弄清了NW6617高溫特性的特征。
Fe-Ni合金HR6W（Fe-23Cr-45Ni-5/7W-Ti,Nb）是A-USC鍋爐用配管的替代材料。眾所周知，鍋爐配管一般是大口徑管，焊接時在焊接熱影響區(qū)會發(fā)生殘余應力。作為降低這種殘余應力的方法有SR（應力消除）處理法，但它對HR6W的處理條件尚不明確。因此，為確認SR處理條件，對SR處理后的顯微組織變化、焊接后的材質和母材進行了應力松馳試驗。其后，有研究報告對HR6W經SR處理后的蠕變斷裂強度進行了調查。
為開發(fā)新一代高效700℃級A-USC設備，至今已開發(fā)了各種各樣的合金。尤其是，最近以含有Nb的金屬間互化物作為強化相的新型Fe-18.4Cr-31.0Ni-3.3Nb合金（mass%）的研究也正在積極進行之中。有研究者對這種合金在Cr添加量變化時的組織變化和蠕變特性進行了調查，發(fā)現當Cr添加量達到23mass%時，蠕變強度會大大下降。因此，為使晶內強化相更加細化穩(wěn)定，選擇了Zr作為添加元素，并研究了Zr的添加對Cr合金的組織變化和蠕變特性變化的影響。
為開發(fā)700℃級A-USC發(fā)電設備，對以兩個金屬間互化物（TCP相和GCP相）作為強化相的新型奧氏體系耐熱鋼Fe-20Cr-30Ni-2Nb（at.%）進行了設計。該鋼可以滿足A-USC鍋爐管所要求的特性（700℃、105h蠕變斷裂強度100MPa以上），這是因為Fe2Nb-Laves相（TCP相）可以強化晶間析出所致。因此，為弄清這種強化機理在800℃級發(fā)電設備（FA-USC）的應用，有研究報告對只有Laves相析出的1073K蠕變特性進行了調查，主要著眼于晶界Laves相來研究它與組織的關系。
因晶界TCP-Fe2NbLaves相和晶內GCP-Ni3Nb相而受到強化的Fe-20Cr-30Ni-2Nb（at.%）的蠕變強度遠遠高于現有鋼種。該鋼基本滿足了700℃級A-USC發(fā)電設備的目標值（700℃、100MPa、105h）。而且，對可用于更高蒸汽溫度800℃的耐熱鋼進行了設計。在鍋爐管內800℃的水蒸汽環(huán)境下為維持材料的蠕變強度，材料的抗氧化特性也是很重要的。因此，有研究報告對該鋼在模擬實際發(fā)電設備鍋爐管在水蒸汽氣氛條件下的蠕變行為進行了調查，并與在大氣中的試驗結果進行了比較。
作為可用于700℃級A-USC發(fā)電機組鍋爐管的新型耐熱鋼，提出了Fe-20Cr-30Ni-2Nb鋼，實際使用表明該鋼通過使TCP相（Fe2Nb-）向晶界析出和使GCP相（Ni3Nb-）向晶內析出而具有良好的蠕變特性。它為可承受蒸汽溫度達800℃的超耐熱鋼的開發(fā)提供了幫助。如果構成兩種化合物的過渡金屬元素M是不同的，那么通過獨立控制晶界（Fe2M1）和晶內（Ni3M2）的組織，就可以進一步提高強度。因此，從-Fe/TCP相間的相平衡的觀點來看，有研究報告指出可以在固定Nb后選擇過渡金屬元素M作為Fe-Ni-Nb-M4元系金屬，并對/TCP/GCP相間的相平衡和Nb及M在各相的分配進行了研究。
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