电站锅炉常用金属材料金相检测及组织分析

金相检测在电站锅炉定期检验中起着重要作用,锅炉定期检验规则对不同运行时长的锅炉金相检测的部位有着不同的规定。本文分别介绍了电站锅炉常用的金属材料20G、15CrMo、12Cr1MoV及P91的化学成分、力学性能及正常显微组织,然后介绍了其在运行过程中可能出现的老化特征,如珠光体球化、石墨化及碳化物析出,最后介绍了相应的老化评级标准。     

高压气瓶用34CrMo4钢抗氢脆性能及影响因素

为保证具有氢脆危险性的高压气瓶安全使用,对不同P、S含量和强度的高压气瓶用34Cr Mo4钢进行了力学性能和抗氢脆性能的圆盘片压力试验,对比研究了三个不同P、S含量和强度34Cr Mo4钢的抗氢脆性能及影响因素。结果表明:当34Cr Mo4钢中P=0.008%、S=0.002%、抗拉强度为1035MPa时,最大氢脆化指数为1.97,满足ISO 11114-4:2005标准抗氢脆要求。并且随着钢中P、S含量增加,适应氢环境的最大抗拉强度越低。材料屈服强度取值定义对材料氢脆危险性判定标准影响较大。     

电站锅炉超温现象的检验与防护

<正>在电厂锅炉设备中,水冷壁、过热器及出口集箱、集汽集箱、再热器及出口集箱、主蒸汽管等锅炉受压部件由超温引起的缺陷或事故是常见的安全问题。本文从分析以上锅炉受压部件的超温原因,提出防止出现超温现象的对策。1由超温引起的钢的组织劣化以耐热钢12Cr1MoVG的超温金相分析为例,12Cr1MoV钢的工作温度(壁温)超过其上限580℃后。钢材材质开始发生不同程度的球化     

不锈钢复合钢管的焊接工艺

<正>1背景介绍1.1不锈钢复合材料的用途不锈钢复合材料是在碳钢或低合金钢基体上包覆一层不锈钢的双金属复合材料。适用于各种腐蚀条件下的容器、管道。常用基层材料:Q235B、20R、20g、16MnR、Cr-Mo钢等。常用复层材料:0Cr18Ni9(304)、00Cr18Ni9Ti(304L)、0Cr18Ni9Ti(321)、OCr17Ni12Mo2(316)、00Cr17Ni14Mo2(316L)、0Cr13(410S)、0Cr13AI(405)等。     

电站锅炉运行中12Cr1MoV组织结构变化研究

在某电站锅炉进行定期检验过程中,得到不同运行时间下12Cr1MOV显微组织和力学性能的变化,主要是珠光体的消散与分解碳化物从固溶体中脱溶,碳化物粗化并向晶界转移以及晶粒长大。通过宏观检查、材料化学成分分析、显微组织变化和硬度测量对其高温下的组织结构变化进行研究。     

670MW超临界锅炉TP347H再热器管失效分析

通过宏观检查、力学性能试验、金相检验、微观形貌观察及化学成分分析等方法,对某670MW超临界锅炉TP347H末级再热器爆管进行了失效分析。结果表明:管子弯头未固溶处理导致材料存在较高的残余应力和位错密度,残余应力和位错在奥氏体耐热钢敏化温度区间会加速晶界处富Cr碳化物M23C6的析出,造成晶界贫铬,严重降低了晶界的耐腐蚀性能。再热器管弯头在应力和腐蚀介质的交互作用下产生了应力腐蚀裂纹,长时间运行导致裂纹扩展,从而导致爆管。为避免类似事故,提出了几点预防措施。     

步冷及充氢对2.25Cr1Mo钢韧脆转温度的影响

通过步冷处理对2.25Cr1Mo钢进行了回火脆化,通过电化学方法对回火脆化试样进行了充氢。测定了三种状态下,即原始状态、回火脆化状态及回火/充氢状态材料的韧脆转变温度。结果表明,回火/充氢状态的2.25Cr1Mo母材和焊缝韧脆转变温度最高,回火状态次之,原始状态最低。     

不同渗碳状况对KHR45A钢渗碳动力学与微观组织影响分析

本文利用电子天平、光学显微镜、扫描隧道显微镜和能谱仪对两种渗碳温度下经过不同渗碳时间后KHR45A裂解炉管材料的渗碳动力学、微观组织进行了特征研究和原因分析．结果显示：渗碳后，渗碳层区域初始枝晶间骨架状共晶碳化物结构转变为块状或者条状，晶界处的碳化物出现剥离。KHR45A的渗碳层出现了富Ni、Fe和贫Cr区，碳浓度与试样中心区域呈梯度分布造成炉管径向组织不均匀，对热疲劳和热冲击的敏感性增加。合金的非渗碳层区域析出了大量弥散的二次碳化物，碳化物的密度随其与试样表面距离的增加而降低。     

我国锅炉管材12Cr1MoVG申请进入ASME规范进程

ASME锅炉压力容器规范第II卷（材料卷）中国国际工作组2012年12月成立,秘书处设在中国特种设备检测研究院。该工作组于2015年1月提交了我国GB 5310-2008《高压锅炉用无缝钢管》中的12Cr1Mo VG进入ASME规范案例的申请。     

车用CNG2气瓶低周疲劳的微观损伤机理研究

车用CNG2气瓶在反复充放气过程中易造成气瓶疲劳断裂失效,而目前关于金属内胆的微观损伤机理尚不清晰。在对某型号CNG2气瓶开展20000次循环加压疲劳试验基础上,运用场扫描电镜(SEM)观察了内胆不同部位的微观组织结构,探讨了其疲劳微观损伤机理。研究结果表明:金属内胆由于发生循环软化,在基体中形成了大量的局部循环塑性变形区,且随塑性应变累积而沿晶界或相界扩展;同时,位错运动诱导下的碳化物偏聚促进了晶界粗化,削弱了晶界的连接强度,最终局部循环塑性变形区彼此连接并逐步与基体脱离,从而萌生裂纹。最后基于微观损伤机理提出,金属内胆的材料冶金、成型及热处理后形成的碳化物颗粒细化及均匀分布程度,对于提高金属内胆的疲劳寿命具有重要意义。     

离子交换膜化学反应器去除饮用水中Cr(Ⅵ)的研究

构建离子交换膜化学反应器,研究其在无外加电压作用下去除饮用水中Cr(Ⅵ)的效果.结果表明,当原水Cr(Ⅵ)初始浓度为0.019 2 mmol/L,补偿溶液NaCl浓度为100 mmol/L,流量为2.5 mL/min时,给体池Cr(Ⅵ)分离去除率为86.2％.随着给体池共存离子浓度的增加,其对Cr(Ⅵ)交换竞争作用加强,给体池Cr(Ⅵ)分离去除率逐渐降低;在相同共存离子浓度条件下,3种共存离子对Cr(Ⅵ)分离效果的影响程度依次为SO42-、NO3-、Cl-.补偿溶液NaCl浓度由1mmol/L增加至100 mmoL/L时,Cr(Ⅵ)分离去除率基本不变,但是Donnan分离12 h后化学反应池Cr(Ⅵ)浓度由0.001 5 mmol/L增加至0.016 0 mmol/L.Cr2O72-离子交换过程可用一级反应动力学方程描述,离子交换反应速率常数为0.014 2 min-1.加入10 mmol/L共存离子Cl-、NO3-和SO42-后,离子交换反应速率常数分别降低至0.013 5min-1、0.010 5 min-1和0.008 9 min-1.Cr(Ⅵ)在化学反应池中浓缩富集,离子交换26 h后化学反应池Cr(Ⅵ)浓度为0.069 8 mmol/L,可通过投加硫酸亚铁还原剂和碱液将其去除.     

TP347H不锈钢与12Cr2MoWVTiB（G102）耐热钢异种钢焊接接头运行前后组织与性能比较分析

对运行5万多小时及新焊的TP347H不锈钢，与12cr2MoWVTiB（G102）耐热钢，异种钢焊接接头进行了对比试验。结果表明，运行前后显微组织变化不大；力学性能变化较大，已运行的异种钢焊接接头高温短时力学性能、G102侧热影响区冲击值低于母材的标准要求；焊接接头的薄弱环节在G102侧的热影响区处，特别是靠近熔合线部位，此处最易产生裂纹，导致失效。鉴于已运行的异种钢焊接接头的高温短时力学性能和G102侧热影响区冲击值已低于母材的标准要求，建议尽早更换此类异种钢焊接接头。     

不同风化程度煤矸石中重金属释放及潜在生态风险

为研究不同风化程度煤矸石中重金属释放特征及潜在生态风险,以3种不同风化年限的煤矸石为研究对象,采用连续提取试验、动态淋滤试验和XRD分析的方式,研究不同风化程度煤矸石中重金属的赋存形态与释放规律的关系,并利用RAC风险评价法评估不同风化煤矸石中重金属元素的潜在环境风险.结果 表明:在不同风化程度煤矸石中,重金属Mo、Co、Cr、Cu、Pb以残渣态为主;受风化作用影响,Co和Cu的碳酸盐结合态明显降低.在煤矸石动态淋滤过程中,Co、Cu、Pb在初期(1～6d)均为快速释放,中后期(6d后)为稳定释放.随着风化时间延长,Co、Cu、Pb与S、Ca的相关性减弱,碳酸盐态分解,风化煤矸石重金属的释放量明显高于新鲜煤矸石.RAC风险评价结果表明:3种不同风化程度的煤矸石中Mo和Cr为无污染;随着风化作用时间延长,Co由新鲜煤矸石的中度污染下降为风化煤矸石的轻度污染;Pb由新鲜煤矸石的轻度污染下降为风化煤矸石的无污染;Cu的环境风险程度从大到小依次为新鲜煤矸石、风化2年煤矸石、风化7年煤矸石.     

不同条件下活性啤酒酵母对Cr(Ⅵ)吸附的研究

研究吸附时间、pH值、温度、Cr(Ⅵ)初始浓度等因素对活性啤酒酵母吸附Cr(Ⅵ)的影响及最佳条件.采用制备的啤酒酵母菌体吸附剂在摇床(145 r/min)中对Cr(Ⅵ)进行吸附试验,当吸附时间分别为5 min、10 min、20 min、30 min、60 min、120 min、180 min、240 min和300 min时,Cr(Ⅵ)去除率随吸附时间的增加而增加并趋于稳定;当吸附4 h时,去除率达到最大值94.33%,而当吸附1 h时,去除率可达到最大去除率的94.67%.当溶液pH值分别为0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9和10时,33 ℃下去除率随着溶液pH值的增加先增大后减小;当pH＝2时吸附效果最好,去除率达到99.31%.吸附温度为25 ℃、33 ℃和40 ℃时,去除率随着温度的升高而增加,但温度过高会使啤酒酵母失活且能耗较大,而常温吸附即可达到较高的去除率(78.19%).当Cr(Ⅵ)初始质量浓度分别为15 mg/L、20 mg/L、25 mg/L、30 mg/L、35 mg/L和40 mg/L时,去除率总体上随着Cr(Ⅵ)质量浓度的增加而减小.本研究可为含Cr(Ⅵ)废水的生物吸附处理提供指导.     

包头市环境空气TSP中重金属污染状况分析

于采暖季和非采暖季在包头市2个监测点位采集环境空气TSP样品,用电感偶合等离子体质谱仪NexION 300X分析样品中Al、Fe、Mn、Ba、Cu、Zn、Pb、Ni、V、Se、Sb、Co、Cd、Mo、Tl、Be 17种重金属含量,并对以上金属的监测点位变化和季节性变化进行分析。结果表明:包头市环境空气TSP中重金属含量由高到低的顺序是:Fe、Al、Cu、Zn、Mn、Ba、Pb、Cr、V、Ni、Sb、Co、Mo、Se、Cd、Tl、Be,其中,Al和Fe的含量最高,占总含量的92.76%。部分重金属Fe、Mn、Ba、Cu、Zn、Pb、Cr、V、Co、Cd的季节性变化较明显,采暖季明显高于非采暖季。区域性功能不明显,两个监测点位的重金属含量变化不大。     

基于金属磁记忆检测的1Cr5Mo钢高温蠕变损伤试验研究

针对工程中铁磁性材料由高温蠕变导致的材料损伤问题,采用金属磁记忆检测技术对1Cr5Mo钢在原始状态下及600℃、90MPa条件下不同损伤程度的高温蠕变试样进行检测,分析了磁记忆特征参数随试样高温蠕变损伤程度的变化规律。并通过金相检测观察,从微观角度分析了磁记忆特征参数随试件微观损伤程度不同的变化情况。结果表明,磁记忆特征参数随着试样高温蠕变损伤的程度不同表现出一定的规律性,为金属磁记忆检测技术用于评估铁磁性材料高温蠕变损伤的早期诊断提供了一定的参考依据。     

芜湖市区地表灰尘中重金属空间分布特征及来源分析

为初步探讨芜湖市区地表灰尘重金属空间分布特征及主要来源,于2008年4月采集了芜湖市高新技术开发区、中心城区、经济技术开发区地表灰尘样品,用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定了9种重金属质量比.结果表明,Zn、Cd、Pb、Co、Ni、Mn、Cr、V和Cu的质量比分别为313.53 mg/kg、1.95 mg/kg、138.61 mg/kg、8.19 mg/kg、21.38 mg/kg、589.87 mg/kg、110.31 mg/kg、55.19 mg/kg和135.42 mg/kg.主要污染元素依次为Cd、Pb、Cu、Zn,其质量比超出背景值4倍以上.重金属总体上由南向北呈逐渐增加的趋势.Co、Cu、Cr和Ni具有相似的分布规律,最高值均出现在经济技术开发区;V和Mn主要富集在研究区东南角和东北角,往西逐渐下降;Zn和Pb的最高值出现在中心城区和研究区的最东北角;Cd则出现多个高污染中心,且整个研究区质量比较高,污染较为严重.空间分布及统计分析表明,芜湖市区地表灰尘中重金属主要有两个来源:1)工业排放,特征元素为Co、Ni、Cu、V、Mn;2)城市交通活动,特征元素为Zn、Cd、Cr、Pb.     

石家庄污灌区土壤中铬分布特征

采集石家庄污灌区内土壤表层和深层样品及垂直剖面样品,测定样品中Cr质量比,采用ArcGIS软件和Surfer软件制作Cr的平面分布和垂向分布图,分析了当地Cr分布特征。结果表明,由于外源污染物强烈影响着表层土壤Cr的分布,深层土壤中的Cr受外源影响较小,石家庄污灌区内表层土壤Cr质量比远高于深层,其均值达到深层的1.37倍。研究区内土壤表层和深层都形成了具有独立成因的Cr高值区,二者高值区的分布不吻合。垂向分布上,Cr表现出沿水流方向由排污点逐渐向下迁移的趋势,迁移过程中Cr主要富集在黏土层,其最高值均位于黏土质层,表明Cr的垂向分布受土质的影响。另外,垂向上Cr高值点偏向城镇密集的河道东侧,这表明排污口的位置分布对Cr分布也有影响。     

天津市夏季PM10浓度及组成元素垂直分布特征

通过天津市气象局大气边界层观测站高255 m的气象铁塔,获得了10m、40m、120m和220 m 4个高度共80个PM10样品,分析了PM10的日均质量浓度及其元素的垂直分布特征.结果表明,4个高度处PM10质量浓度时序变化基本一致;PM10质量浓度及其组成元素总量随高度增加递减;10 m、40m和120m3个高度处的PM10质量浓度时间序列分布的相关性较好,组分分歧系数较小,而220 m处的PM10质量浓度时间序列分布与其他3个高度处的相关性较差,组分分歧系数较大.样品中元素质量浓度由高到低依次是Si、Al、Ca、Fe、Na、Mg、K、Zn、Ti、Cu、Mn、Pb、Cr、Ni、Co、V、As、Cd和Hg.其中,Si、Al、Na、K质量分数随高度变化不大;Ca、Fe、Mg质量分数随高度增加递减明显;Zn、Cu、Mn、Pb、Cr在10m、40m和120 m3个高度处质量分数接近,而在220m处明显降低;Ti元素在4个高度处的质量浓度接近,质量分数总体上随高度增加递增;Ni、Co、V、As、Cd、Hg质量分数随高度的变化不同,其中与燃煤有密切关系的Hg在120 m处质量分数明显高于其他高度处,而在220m处最低.Al、Fe、Na、K等元素相对富集因子小于或接近1,其质量浓度与PM10质量浓度时序分布的相关性较好,其中Al、Na相关系数随高度增加显著递减;Zn,Cu、Pb、Cr、As、Ni的相对富集因子显著大于1,其质量浓度与PM10质量浓度时序分布的相关性较差,相关系数随高度增加变化不大.     

0Cr18Ni10Mo2Ti不锈钢制乙醛精馏塔体表面应力腐蚀裂纹产生原因分析

本文针对0Cr18Ni10Mo2Ti不锈钢制乙醛精馏塔体表面产生的表面裂纹失效现象,在生产设备上截取分析样品,采用显微组织分析、裂纹扩展路径分析及裂纹断裂面的成分分析等方法,对乙醛精馏塔体壳体内表面产生的表面裂纹进行分析,研究表明大量的裂纹产生的原因是在乙醛中混入了具有S、Cl的介质,对壳体钢板表面产生了晶问腐蚀和点腐蚀,进而在工作应力下产生应力腐蚀,形成了应力腐蚀裂纹。