研究高能效率和環(huán)境友好型電站在國際上的重要性日益增加。這種研究的目的是為了降低CO2排放和燃料成本，通過增加運行溫度和壓力來提高礦物燃料電站的熱效率。電站在更高的溫度下運行需要開發(fā)耐熱合金。參照Sanicro25，23Cr-26Ni奧氏體耐熱鋼可用于運行溫度高達700℃的過熱器和再加熱器，比普通的高出近100℃。在實際運行中，這些部件暴露在起動到停止這種周期過程中產(chǎn)生的反復(fù)的熱應(yīng)力下。因此，考慮到將來工程設(shè)計時的LCF性能，研究高溫下Sanicro25的LCF行為非常重要。韓國材料科學(xué)和工程的科研人員探討了在室溫和高溫下兩種不同的熱處理對Sanicro25的LCF性能的影響。

表1列出了23Cr-26Ni奧氏體耐熱鋼的化學(xué)成分。本研究所用的試樣由真空感應(yīng)熔煉，隨后在1200℃熱鍛和熱軋。研究固溶處理后兩種冷卻條件對23Cr-26Ni耐熱鋼的高溫抗疲勞的性能。1230℃固溶處理3h后采用兩種不同的冷卻條件。一個試樣固溶處理后立即水淬。另一個試樣固溶處理后以0.5℃/min的冷卻速率爐冷至750℃。然后，兩個試樣都在750℃時效5h。

表123Cr-26Ni奧氏體耐熱鋼的化學(xué)成分（wt.%）

進行低周疲勞（LCF）試驗來研究高溫對23Cr-26Ni耐熱鋼LCF行為的影響。兩種不同的熱處理條件下，在室溫（RT）和600℃時進行LCF試驗，總的應(yīng)變幅度范圍為±0.4～0.9%。試驗過程中，在兩種試驗溫度下都產(chǎn)生初始周期硬化。這種現(xiàn)象有助于周期變形引起的位錯密度提高，導(dǎo)致新產(chǎn)生的位錯和析出物之間的交互作用。在室溫LCF試驗的較后階段會觀察到周期軟化。用TEM觀察析出物的形成和位錯密度的增加。同時用XRD和EDS技術(shù)確定析出物的類型和組分。

試驗結(jié)果表明：（1）在600℃試驗溫度時，直到斷裂才發(fā)生周期硬化。然而，在FC（爐冷）條件下觀察到的周期硬化程度比在WQ（水淬）條件下高。在室溫試驗時，兩種條件都發(fā)生周期硬化并且隨后都在斷裂時發(fā)生周期軟化。（2）LCF試驗過程中，600℃出現(xiàn)DSA（動載應(yīng)變時效），而室溫情況下沒有。（3）600℃的LCF試驗過程中，周期硬化是因為位錯密度增加，以及析出物和位錯、DSA的交互作用所致。在室溫，初始硬化是因為位錯密度，以及析出物與位錯之間的交互作用所致；而隨后的周期軟化是因為快的位錯消除速率所致。（4）所有條件下晶間斷裂都很明顯，是因為在晶界處有M23C6析出物。