上海閩鋼tes:a1a3a1a6a6a3a6a8a1a9a9a
目前，煤電約占我國發(fā)電總量的 77%，2020 年預計也不會低于 70%。實施煤炭清潔發(fā)電，達到節(jié)能減排的目標是我國乃至全球一項艱巨的任務。按照技術成熟程度和經(jīng)濟性比較看，采用帶煙氣凈化裝置的超超臨界發(fā)電機組是滿足電力工業(yè)對大容量綠色煤電設備的最佳選擇。對于正在開發(fā)的 700?℃超超臨界技術(A-USC)，其凈效率可達53%，每度電的 CO2排放量比現(xiàn)在世界的平均水平低 42?g/(kW?h)，具有廣闊的應用前景[1-2]。對于此類機組，其發(fā)電裝備布局與傳統(tǒng)超超臨界機組(USC) 差別并不大，關鍵是高溫部件材料的研發(fā)、制備。

Inconel 617合金之前被用作核電工業(yè)高溫氣冷反應堆(HTGR)中的換熱器管材料，現(xiàn)美國、歐?? 洲、日本等均把該合金及其改進型合金作為 A-USC 機組過/再熱器、管道和集箱、汽輪機汽缸和轉子的主要侯選材料。與傳統(tǒng)的電站用鋼相比，A-USC 電站用材料因為添加了大量的合金元素，其顯微組織較復雜，長時蠕變、運行造成的組織老化可能會導致持久強度的錯誤估計。Knezevic 與 Gariboldi 等人在對 Inconel 617 組織的研究中曾指出，在對該合金進行壽命分析時可能不應使用較高溫度下的持久數(shù)據(jù)，因為其顯微組織發(fā)生了明顯變化[3-4]。因此，對于持久數(shù)據(jù)的評估不能只是一種簡單的計算，需要充分考慮到材料所使用的環(huán)境與組織的變化。
Inconel617 金相組織結構：

Inconel617合金為面心立方晶格結構，具有很好的晶相穩(wěn)定性。通過固溶硬化具有了高溫強度，合金沒有時效硬化。

Inconel617工藝性能與要求：

1、Inconel617合金合適的熱加工溫度為1200-950℃，冷卻方式可以是水淬或其他快速冷卻方式，材料須在加熱爐達到最高爐溫時入爐。

2、Inconel617合金的晶粒度平均尺寸與鍛件的變形程度、終鍛溫度密切相關。

3、Inconel617合金焊縫附近的氧化物要比不銹鋼的更難以去除。機械或化學方法都可以采用，用機械方法時，要避免產(chǎn)生金屬污染和高的表面變形。

4、在硝酸和氫氟酸的混合酸中酸洗之前，也要用砂紙去除氧化物或進行鹽浴預處理。

5、Inconel617合金很適合于焊接，包括鎢電極電弧焊(GTAW/TIG)、手工電弧焊(GMAW/MIG)、脈沖弧焊和保護氣體弧焊。

Inconel617合金在熱腐蝕領域中如硫化環(huán)境，尤其是高達1100℃循環(huán)的氧化和碳化環(huán)境中具有極好的耐腐蝕能力。這些耐腐蝕性加上出色的機械性能，使這種合金特別適用于高溫領域。在高達1100℃高溫下具有很好的瞬時和長期機械性能。應用于工業(yè)和汽輪機部件、空氣加熱器、馬弗罐和輻射館、高溫熱交換器、閥和彈簧、高溫氣體冷卻核反應堆，如核反應堆高溫部件-氦/氦介質(zhì)熱交換器、化工設備、石化工業(yè)中的螺旋管和管道等。

? 數(shù)據(jù)來源
文中所用數(shù)據(jù)來源于美國特殊金屬公司(Special Metals)公開的 617 合金資料，其中與持久(Special Metals)公開的 617 合金資料，其中與持久性能有關的數(shù)據(jù)包括以下兩部分[5]： 性能有關的數(shù)據(jù)包括以下兩部分[5]：1）595~1?095?℃溫度區(qū)間內(nèi)的實驗應力與蠕變斷裂時間(具體見圖 1)。其中，應力與斷裂時間的范圍分別為 1~75?ksi (6~520MPa)與 15~46?500?h，試樣分棒材與板材 2 種。

2）595~1?095?℃溫度區(qū)間內(nèi)的蠕變速率，范圍為 0.000?05%~0.1%，試樣分棒材、板材、冷拔管與擠壓管 4 種。 擠壓管 4 種。

本文中用到的主要是 1）與斷裂時間及應力有關的部分；此外，考慮到數(shù)據(jù)的一致性只選擇了棒狀試樣斷裂后獲得的持久實驗點(板狀試樣的數(shù)量遠小于棒狀試樣，在文中暫不作處理)。

數(shù)據(jù)篩選與 LMP 建模

時間–溫度參數(shù)法形成于 20 世紀 50 年代，該方法綜合考慮了溫度和應力與斷裂時間之間的關系，通過把時間、溫度表示成一個可以相互補償?shù)膮?shù)，并與應力相關聯(lián)[6]。其中，Larson-Miller 法是目前國、內(nèi)外應用最為廣泛的方法[7]：
式中：T 為持久實驗溫度，K；tr為蠕變斷裂時間，h；C 為與材料有關的常數(shù)。在已知 C 值的前提下，可用 P 參數(shù)評估材料的持久性能。從式(1)可以看出，溫度 T 對 P 參數(shù)值的大小影響很明顯，該方法主要運用的是持久實驗加速法中的溫度加速法。

根據(jù)圖 1 中的實驗溫度，將數(shù)據(jù)點分為以下??

3 類：1）595~1?095?℃；2）595~980?℃；3）595~???

870?℃。然后，對每個溫度區(qū)間內(nèi)的數(shù)據(jù)分別利用LMP 法建模，其中，C 值的選取沒有使用通常的20，而是通過最小二乘法計算得出：獲得使 P 參數(shù)與應力之間進行擬合時具有最優(yōu)相關系數(shù)的 C[8]。圖 2 為利用上述 3 類數(shù)據(jù)得到的 LMP 主曲線。從圖 2 中可以看出，隨著數(shù)據(jù)篩選原則的不同，LMP 參數(shù)中的 C 值不斷變化；但整體上 3 條主曲線與實驗點擬合程度均較好，相關系數(shù) R2均高于 98%。