Inconel 740合金在高溫長(zhǎng)期時(shí)效時(shí)的組織不穩(wěn)定性主要表現(xiàn)在750/760℃時(shí)γ'相急劇長(zhǎng)大、η相的析出和晶界G相的形成。合金中Al和Ti含量的調(diào)整以及Si含量的降低可以明顯改善合金的組織穩(wěn)定性,在750和800℃長(zhǎng)期時(shí)效沒(méi)有出現(xiàn)T1相和G相,由此形成了740合金的改型合金740H。
Inconel 740/740H具有優(yōu)異的耐煤灰/煙氣腐蝕和蒸汽氧化以及持久性能,加工、焊接和制造性能也取得初步成功,使得該合金成為700-750℃蒸汽參數(shù)超超臨界電站鍋爐過(guò)熱器/再熱器管和厚壁管道的重要候選材料。
針對(duì)Inconel 740H、617B、Haynes 282等關(guān)鍵材料,進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)高溫蠕變及持久強(qiáng)度試驗(yàn)、高溫時(shí)效試驗(yàn)、蒸汽氧化性能試驗(yàn)、國(guó)內(nèi)兩種典型動(dòng)力煤煙氣環(huán)境下的腐蝕試驗(yàn)、應(yīng)力腐蝕敏感性試驗(yàn)、應(yīng)變時(shí)效開(kāi)裂敏感試驗(yàn)等,提出了適合于700℃超超臨界機(jī)組鍋爐水冷壁、過(guò)熱器和再熱器高溫段、高溫集箱、高溫蒸汽管道、汽輪機(jī)汽缸、轉(zhuǎn)子、葉片和緊固件等熱部件的推薦選材方案。
與國(guó)際上已公開(kāi)的選材方案相比,在過(guò)熱器和再熱器的選材中提出了采用內(nèi)壁噴丸高強(qiáng)度25%Cr奧氏體耐熱鋼取代部分鎳基合金的方案,700℃高溫管道和集箱選材中采用持久塑性良好的鎳基合金Haynes 282的方案,對(duì)機(jī)組成本的降低和安全可靠性的提高有重要作用。除此以外,還提出了一套流量為40噸/小時(shí)的700℃超超臨界鍋爐高溫?zé)岵考?yàn)證試驗(yàn)臺(tái)和實(shí)驗(yàn)室高溫高壓驗(yàn)證試驗(yàn)臺(tái)架的設(shè)計(jì)和建造方案。