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Prospects for 12cr martensitic creep resistant steels for 650℃steam power plant

Baosteel Technical Research 2010年第S1期4卷 69-页

作者： John Hald Hilmar K Danielsen DONG Energy/Vattenfall/Technical University of Denmark DK-2800 Kgs.Lyngby Denmark DTU Mechanical Engineering Technical University of Denmark DK-2800 Kgs.LyngbyDenmark

In the last three decades new stronger modified 9%cr steels have been introduced in new power plants with steam parameters up to 300 bar(1 bar =10~5 Pa) and 600℃. In order to further increase the steam parameters of steel based power plants up to a target value of 650℃/ 325 bar it is necessary to double the creep strength compared with todays strongest 9%cr steels,and at the same time the resistance against steam oxidation must be improved by adding 12%cr to the steel. However,so far all attempts to make stronger 12%cr steels have been unsuccessful because the high chromium content introduced severe microstructure instabilities in the tested ***,it was found that the microstructure instabilities in 11%- 12%cr steels can be explained by the precipitation of coarse cr(V,Nb)N Z-phases, which dissolve fine(V,Nb)N nitrides. A new possibility to use the Z-phase for strengthening of 12%cr steels has been identified,and the development of stable strong martensitic 12%cr steels based on this concept is expected to allow the construction of 325 bar/ 650℃steam power plants all based on steel.

关键词： 9%-12%cr steels microstructure and modelling Z-phase alloy design

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