超（超）临界锅炉技术的发展和利用是我国电力产业实现绿色可持续发展的关键技术，材料的性能和稳定性是保证超超临界锅炉正常运行的基础条件。此项目致力于研发新一代USC电站机组锅炉材料，并建立超超临界条件下材料的组织变化规律、高温氧化及老化机制。 项目系统的研究了高熵合金的相组成与性能关系，首次提出使用原子尺寸差δ，混合焓ΔHmix和价电子浓度VEC预测纯单相固溶体结构的高熵合金的形成规律，提出高熵合金中拓扑密排相的预测模型。并以此设计出同时具有高压缩强度和塑性的高熵合金。如AlCoCrFeNiV0.2合金在常规铸造条件下即可得到内部纳米晶调幅组织；AlCrFeNiMo0.2合金可得到无序BCC结构与有序BCC结构的双相共晶组织。由此提出共晶高熵合金的设计思想，成功设计出具有高拉伸性能的AlCoCrFeNi2.1合金，其具有均匀细小、片层厚度为1-3微米的片层状共晶组织，并成功制备了大尺寸公斤级铸锭。 使用自行设计成分的高熵合金与目前超超临界机组用钢材进行性能对比发现： 1、Al0.4CoCrFeNi的应力-蠕变速率与HR3C相近，高熵合金具有综合的高温性能；2、高熵合金AlxCoCrFeNi在600℃/25MPa超临界水中体现出良好的抗氧化性能；3、对HR3C钢中σ相的析出行为进行了系统研究，发现σ相是造成HR3C钢性能衰减的主要原因，并提出了相应解决方案；4、根据不同蠕变模型，利用传统TTP参数法及应力松弛方法，建立P92、HR3C、Super304H及AlxCoCrFeNi的寿命预测模型；5、在无硫气氛及SO2气氛下，CoCrFeNiTi0.5高熵合金的耐蚀性均优于Super304H及HR3C钢材。 2100433B

随着国内外超超临界(USC)电站的不断建设，迫切需要研发新一代先进USC电站用新型金属材料，迫切需要掌握超超临界(USC)电站关键金属材料部件特性及长期高温高压服役下的组织变化规律和预期使用寿命评估。本课题将开发能够满足新一代700℃以上等级的USC电站用新型多主元合金，使用电渣重熔电磁连铸技术直接成型高温高压部件，探讨其高温高压条件下的组织、性能变化规律，为新型多主元合金在USC电站上的大规模工业化应用奠定基础。通过对新型多主元合金及现有USC电站用典型金属材料P92、Super304H和HR3C钢的特性及其长期高温高压服役下的显微结构的研究，结合基于Z参数的服役条件-持久强度-可靠度干涉模型（SCRI模型），提出在考虑实际工况和构件材料性能分布条件下计算锅炉受热构件寿命及可靠度的流程与方法，建立USC电站使用的典型金属材料和新一代700℃以上等级的多主元合金使用寿命可靠性评估模型。

《火力发电厂超(超)临界机组设计》结合超（超）临界机组设计技术研究成果和多年超（超）临界机组火力发电厂设计工作的实践和积累，对国内外超（超）临界机组的发展、超（超）临界机组蒸汽参数、机组型式的选择、机组材料的特性及应用、热力系统配置及计算分析、汽水管道的选择及管道应力计算、主要辅机配置、主厂房布置、机组仪表及控制、机组水工况的控制监督、超(超)临界机组技术经济和环保指标等内容分十二章进行了详细的论述，并附以有关参考资料。

前言

第一章 超（超）临界机组锅炉概述

1-1 超（超）临界的热力学概念是什么

1-2 什么是超（超）临界机组

1-3 超（超）临界火电机组研制的技术难点和关键技术有哪些

1-4 超（超）临界机组蒸汽参数发展概况如何

1-5 中国超（超）临界机组发展概况如何

1-6 我国超（超）临界机组主蒸汽系统蒸汽参数是如何选取的

1-7 我国现阶段发展超（超）临界机组的可选择方案是什么

1-8 华电国际邹县发电厂四期1000MW机组焊接施工概况如何

第二章 超（超）临界锅炉承压部件材料

2-1 随着超超临界（USC）机组蒸汽压力、温度的提高，对关键部件材料的热强性能、抗高温腐蚀和氧化能加工性能等方面有哪些具体的新要求

2-2 欧洲1983～1997年进行的COST501计划的内容和目标是什么

2-3 COST522计划的内容是什么

2-4 COST501和C（）ST522项目有什么成果

2-5 COST536计划的内容是什么

2-6 除了COST536计划外，欧洲还有什么其他的耐热材料研究项目

2-7 日本在20世纪80年代前耐热材料有什么发展

2-8 20世纪80年代初，日本启动的超超临界发电技术的研究计划的内容是什么．

2-9 近几年日本有什么耐热钢的研究计划

2-10 美国的耐热材料有什么发展

2-11 国内材料发展概况如何

2-12 低合金钢在火电厂锅炉中有什么应用

2-13 T/P92、E911和P122（HCM12A）钢有什么关系

2-14 9%～12%Cr马氏体钢有什么特点

2-15 普通的12%Cr钢有什么特点

2-16 奥氏体钢有什么特点

2-17 高温合金有什么特点

2-18 新型耐热钢有什么应用

2-19 超临界机组关键承压部件有哪些

2-20 为什么水冷壁也是超超临界机组关键部件之一

2-21 对水冷壁的选材有什么要求

2-22 末级过热器、再热器出口联箱与主蒸汽、再热蒸汽管道的选材有什么要求

2-23 过热器、再热器管的选材有什么要求

2-24 P91钢的应用范围是什么

2-25 P92、E911和P122的应用范围是什么

2-26 P91、P92、E911和P122有什么区别

2-27 NF12和SAVE12能不能用于650℃

2-28 奥氏体钢有什么应用

2-29 常规的奥氏体不锈钢有什么应用

2-30 新开发的TP347HFG、Super304、HR3C有什么应用

2-31 新型水冷壁管材料T23、T24钢有什么特点和应用

2-32 T23、T24钢的化学成分与合金化特点是什么

2-33 T23、T24钢的热处理与微观组织是什么

2-34 T23、T24钢的焊接性能如何

2-35 新开发的水冷壁材料HCM12有什么特点

2-36 现代锅炉为了降低NOx排放对材料有什么要求

2-37 汽水分离器对材料有什么要求

2-38 主（再热）蒸汽管道、高温联箱的管材可分为哪几类

2-39 锅炉受热面固定件和吹灰器对材料有什么要求

2-40 蒸汽阀所用材料通常为什么

2-41 KT5917与KT5031A成分上的主要差别是什么

2-42 KT5917与KT5031A的Cr、W质量分数不同，会导致性能有什么不同

2-43 为什么近年来日本也开始倾向于降低P91钢的使用参数

2-44 为什么KT5917（12Cr铸钢）件比KT5031A（9Cr-1Mo锻钢）件实际使用性能差

2-45 超超临界机组主蒸汽管道，高、中压主汽阀及调节阀，导管使用的材质通常为什么

2-46 超临界锅炉高温受热面、高温集箱和高温管道最高使用级别的合金钢是什么

2-47 T/P91钢有什么特点

2-48 P91钢与：P22钢（珠光体耐热钢）有什么不同

2-49 提高焊缝韧性的措施有哪些

2-50 T/P92钢有什么特点

2-51 与T/P91钢相比，T/P92钢的抗腐蚀性能如何

2-52 E9111钢的特点是什么

2-53 为什么E911钢的热处理温度为1060～1100℃正火和760℃回火

2-54 P122钢有什么特点

2-55 电站锅炉用奥氏体耐热不锈钢主要是哪种不锈钢

2-56 Super304H钢有什么特点

2-57 HR3C钢有什么特点

2-58 TP347HFG有什么特点

2-59 失效分析是怎么发展起来的

2-60 失效分析对电站锅炉有什么意义

2-61 什么是失效分析

2-62 如何进行失效分析

2-63 锅炉承压部件具备哪三个条件之一才被称为失效

2-64 失效分析的特点是什么

2-65 失效分析的作用是什么

2-66 什么是部件失效的统计分析

2-67 部件失效的统计分析的具体分析步骤是什么

2-68 电站主要金属部件的失效形式有哪些

2-69 什么是过量变形失效

2-70 过量变形失效的主要影响因素有哪些

2-71 根据材料变形原因可将过量变形失效分为哪两种失效

2-72 什么是交变应力

2-73 什么是疲劳断裂

2-74 疲劳失效的分类有哪些

2-75 疲劳断裂有哪三个阶段

2-76 疲劳断裂的特征一般表现为哪几方面

2-77 在电站锅炉中常见疲劳断裂的形式有哪几种

2-78 高周疲劳断裂的特点是什么

2-79 低周疲劳断裂的特点是什么

2-80 高温疲劳断裂的特点是什么

2-81 热疲劳断裂的特点是什么

2-82 腐蚀疲劳断裂的特点是什么

2-83 在疲劳失效分析中，可能成为疲劳源的部位有哪些

2-84 什么是腐蚀失效

2-85 腐蚀失效的分类有哪些

2-86 化学腐蚀的特点是什么

2-87 电化学腐蚀的特点是什么

2-88 腐蚀失效原因有哪些

2-89 高温氧化的特点是什么

2-90 低熔点氧化物的腐蚀（高温腐蚀）的特点是什么

2-91 烟气腐蚀的特点是什么

2-92 应力腐蚀的特点是什么

2-93 应力腐蚀的特征有哪些

2-94 应力腐蚀开裂有哪三个阶段

2-95 点蚀或孔蚀的特点是什么

2-96 点蚀的表面形貌有哪些

2-97 晶间腐蚀的特点是什么

2-98 黄铜的脱锌腐蚀是怎么形成的

2-99 氧的浓度差电池腐蚀的定义和特点是什么

2-100 垢下腐蚀的特点是什么

2-101 什么是氢腐蚀

2-102 氢腐蚀的主要起因是什么

2-103 氢腐蚀的特点是什么

2-104 影响氢腐蚀的因素有哪些

2-105 什么是蠕变

2-106 蠕变由哪三个阶段组成

2-107 蠕变的特点是什么

2-108 蠕变断裂类型分哪三种

2-109 基本形变型蠕变断裂（M型蠕变断裂）的特点是什么

2-110 楔型裂纹蠕变断裂（w型蠕变断裂）的特点是什么

2-111 孔洞型蠕变裂纹（R型蠕变断裂）的特点是什么

2-112 晶界上形成孔洞的原因是什么

2-113 过热失效的特点是什么

2-114 磨损分为哪几类

2-115 磨损方式与哪些因素有关

2-116 什么是冲蚀磨损

2-117 固体冲蚀可分为哪两种

2-118 液体冲蚀的特点是什么

2-119 什么是腐蚀磨损

2-120 腐蚀磨损由哪两个阶段组成

2-121 脆性断裂失效的特点是什么

2-122 影响部件处于脆性状态的因素有哪些

2-123 塑性断裂失效的特点是什么

2-124 塑性断裂具有哪些特征

2-125 失效分析的主要方法有哪些

2-126 什么是宏观分析

2-127 宏观分析可发现什么缺陷

2-128 进行宏观分析酸浸时应注意什么

……

第三章 电站锅炉压力容器焊接材料及其选用

第四章 锅炉焊接工艺

第五章 新耐热材料焊接工艺

第六章 焊接接头的组织和性能

第七章 焊接热头热处理

第八章 焊接缺陷及检验

参考文献

《超（超）临界机组耐热材料焊接技术问答》针对超（超）临界火电机组锅炉承压部件实用焊接技术，以问答形式重点讲述锅炉新型耐热材料性能、焊接材料及其选用、新耐热材料焊接工艺、焊接接头的组织和性能、焊接接头热处理、焊接缺陷及检验、新耐热钢材化学成分、机械性能及参考数据等内容。

《超（超）临界机组耐热材料焊接技术问答》可作为超（超）临界机组耐热材料焊接技术培训辅助教材，也可作为从事超（超）临界锅炉设计、制造、监督管理、安装检修管理和技术人员学习的参考书。