张鹏-650℃级电站锅炉用Ni-Fe基耐热合金强韧化机理为研究

来源:中国电机工程学会  发布时间:2020-05-26

张鹏,现就职于西安热工研究院有限公司,高级工程师,工学博士。长期从事电站用先进镍基、镍钴基及镍铁基高温合金的研究,在合金力学性能测试和微观组织结构表征等方面做了大量工作。

依托项目名称:650℃级电站锅炉用Ni-Fe基耐热合金强韧化机理为研究

个人简介:

张鹏,现就职于西安热工研究院有限公司,高级工程师,工学博士。长期从事电站用先进镍基、镍钴基及镍铁基高温合金的研究,在合金力学性能测试和微观组织结构表征等方面做了大量工作。

入职以来,主要从事西安热工研究院自主研发的700℃及以上先进超超临界燃煤火电发电机组锅炉末级过/再热器管用高温合金HT700T宏观力学性能与微观组织之间关系研究相关方面的研究工作。通过对比研究服役温度范围内时效不同时间后新型析出强化镍铁基合金HT700T中微观组织结构的差异,掌握了HT700T合金微观组织结构演变的规律,建立了合金晶格错配度-颗粒尺寸-颗粒形貌之间的关系,为HT700T的成分与工艺优化提供了理论借鉴;通过对比研究γ/γ′组织结构不同的合金在服役温度范围内拉伸行为的差异,确立了不同温度下HT700T合金具有最佳拉伸强度时所对应的γ/γ′组织结构,掌握了温度和微观组织结构特征参数影响合金拉伸强度及其强韧化机理的规律,为HT700T合金微观组织结构设计和性能的优化以及HT700T合金的进一步工程化应用提供理论基础和技术指导。

研究过程中取得的一定的成果,申请者目前已在Metallurgical and Materials Transaction A、Materials Science and Engineering:A 和Journal of Alloys and Compounds等国内外期刊以第一作者及通讯作者的身份发表学术论文15篇,其中重要刊物13篇,均被SCI收录。先后主持中国博士后科学基金、陕西省博士后科研项目、金属材料强度国家重点实验室开放课题和东方汽轮机有限公司科研项目各一项。

依托项目简介:

项目名称:650℃级电站锅炉用Ni-Fe基耐热合金强韧化机理为研究

关 键 词:650℃超超临界、镍铁基高温合金、组织结构、塑性变形、变形机理

项目摘要:

发展高参数超超临界机组在设计和参数的选定上很大程度上受制于材料技术的发展。前期,成功研发出一种650℃超超临界燃煤火电机组锅炉末级过/再热器用γ′相强化镍铁基高温合金。已有的研究工作表明这种合金具有优异的高温力学性能和耐蚀性能,然而合金组织结构的热稳定性、塑性变形行为及其内在物理机理尚不清楚。针对于此,本申请拟以这种合金为主要的研究对象,通过等温时效试验、拉伸试验和组织结构表征,对比研究不同时效态合金γ/γ′组织结构和γ′相尺寸不同的合金在服役温度范围内的拉伸行为以及变形后微观组织结构的差异,阐明等温时效过程中γ′相颗粒的粗化规律,查清服役温度范围内合金具有最佳拉伸强度时所对应的γ/γ′组织结构以及温度和γ′相尺寸对合金拉伸性能及变形机理的影响。在此基础上,建立起微观组织结构-强韧化机理-拉伸性能之间的关系,从而为650℃超超临界燃煤火电机组用镍铁基高温合金的成分与结构设计以及服役性能及寿命的预测提供理论基础和技术指导。


图1透射电镜室进行合金微观组织分析


图2扫描电镜室进行合金微观组织分析


图3热处理实验室进行高温热处理实验