12%Cr马氏体钢焊缝金属45000h高温服役老化分析

通过金相、碳复型萃取、投射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)等方法对600℃服役约45 000h的12%Cr马氏体钢焊缝金属的显微组织结构进行了分析,研究影响12%Cr马氏体钢高温服役退化的因素。结果表明,该12%Cr马氏体钢焊缝金属的组织结构较服役前发生很大变化:(1)大量Laves相在晶界和板条界沉淀析出呈链状分布;(2)M23C6型碳化物发生粗化;(3)Z相以消耗MX为代价在晶界和亚晶界沉淀析出。沉淀相粗化导致强化效果下降,阻止亚晶长大的能力下降。     

无应力时效对12%Cr钢高温螺栓组织性能的影响

大型火电机组的高温螺栓用材主要为12%Cr钢,但在应用中发现该钢种存在硬度值下降较快,冲击值较低及12%Cr钢中的C-422钢螺栓冲击指标无标准可依等问题,短期退役现象非常严重.对此,通过系列无应力时效试验,确定了螺栓力学性能、组织状态与时效时间、时效温度的关系,初步给出了无应力时效状态下12%Cr型马氏体耐热不锈钢螺栓组织性能变化规律.     

超临界压力机组用高铬铁素体钢的开发

<正>40年代前后,英国开始了高铬(9～13％Cr)铁素体钢的开发。日本从1953年开始这类钢的开发。由于高铬铁素体钢在550～650℃高温下,具有优异的高温强度、耐磨蚀性能和加工性能,日本从1975年起开发锅炉用的高铬铁素体钢T-1(含0.06C、0.3Si、0.5Mn、10Cr、2Mo、0.10V、0.06Nb、0.02N)和T-2(含0.10C、0.3     

一种新型铁素体耐热钢

针对一种w(Cr)=15%(简称15%Cr)的新型铁素体耐热钢展开文献调研和分析,摸清该新型铁素体耐热钢的的设计思路、强化机理、组织性能和研究现状。结果表明:15%Cr铁素体耐热钢具有较好的组织稳定性,比传统的w(Cr)=9%~12%的铁素体钢具有更优的持久强度和抗蒸汽氧化性能,有很大潜力成为用于650℃超超临界火电机组高温部件的候选钢种。     

600℃超超临界汽轮机用10Cr转子钢断裂特性试验

为全面了解国产和进口10Cr转子钢的性能差异,本文对其化学成分和力学性能进行了测试,并采用紧凑拉伸试样测试了其在室温和高温(600℃)下的断裂韧度(KIC),分析了国产和进口10Cr转子钢的断裂韧度与其冲击吸收能量(KV_2)和韧脆转变温度(FATT50)之间的关系。结果表明:国产10Cr转子钢的化学成分中P、Si、Cu、Sn含量比进口10Cr转子钢略高,微观组织观察发现国产10Cr转子钢存在较多的粒度在600~700 nm的颗粒状富Nb相;国产和进口10Cr转子钢的拉伸强度基本相当,国产10Cr转子钢的室温冲击吸收能量明显低于进口10Cr转子钢,其高温延伸率略低于进口10Cr转子钢;相对于进口10Cr转子钢,国产10Cr转子钢的KV_2偏低、FATT50偏高,且KIC明显低。     

S30432钢高温屈服强度波动现象的研究

对不同厂家的S30432钢管进行了高温拉伸性能研究,并对拉断后试样的显微组织进行分析研究。结果表明:在600~700℃,S30432钢的屈服强度出现波动,高温抗拉强度随着温度的升高呈降低趋势。微观组织分析发现,在700℃拉伸试验时,S30432钢中析出了较多弥散分布的强化相,阻碍了位错的运动,是S30432钢在700℃时的屈服强度略高于650℃的原因。     

国产P91钢在蠕变过程中微观组织和性能的变化

超(超)临界火电机组高温部件用9%￣12%Cr耐热钢的高温蠕变损伤性能对其使用寿命有重要的影响。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X-Ray衍射仪和X-Ray能谱仪等对国产P91钢持久断裂试验前和持久断裂试验后(566℃、170MPa、12493.9h)的试样进行了低温断口、亚结构、第二相类型和成分分析,对P91钢的蠕变损伤性能进行了研究。P91钢在蠕变作用下,马氏体板条发生向亚晶结构的转变,位错密度大大降低,第二相颗粒粗化并聚集,部分合金元素由固溶态向化合态转移,同时析出新相M7C3和laves相Fe2Mo。在持久断裂试验后的试样中并未发现蠕变孔洞的存在,但组织的老化导致硬度的降低。     

9%～12%Cr钢在蠕变时效中析出相变化的研究

针对9%～12%Cr钢为含析出相M23C6和MX的回火马氏体组织,在高温蠕变或时效过程中会析出Laves相和Z相的情况,结合国内外对9%～12%Cr钢析出相的最新研究成果,详细分析了在蠕变时效过程中析出相的特征、析出规律和对蠕变开裂的影响。     

9-12%Cr钢的强化机理

9-12%Cr 钢的强化机理为析出强化、弥散强化和位错强化。分布于原奥氏体晶界、板条界等位置的M23C6及板条内部弥散分布的MX是主要强化相,特定条件下的Laves 相也会起强化作用。伴随着M23C6的聚集长大、MX的粗化及Z 相的析出,马氏体发生回复,位错运动障碍减小,蠕变性能逐渐下降。微合金元素C、N、Ti、V、B的加入可以控制M23C6及MX数量及分布形态,从而抑制马氏体板条的回复及增加位错运动障碍,保持9-12%Cr钢的蠕变性能。     

高温服役138000h后T91钢显微组织结构分析

通过金相、碳复型萃取、TEM、EDS等方法对已运行138 000 h的T91钢的显微组织结构进行了分析,研究影响T91钢高温服役退化的因素.研究结果显示,运行138 000 h后的T91钢的组织结构发生了很大变化:(1)Layes相在晶界和板条界沉淀析出;(2)沉淀相M23C6和MX粗化;(3)Z相以消耗MX为代价在晶界和亚晶界沉淀析出并迅速长大;(4)回火马氏体发生回复,位错密度降低,亚晶块普遍粗化.Laves相的沉淀析出对T91钢长时高温运行后的性能下降作用不大,而沉淀相粗化导致强化效果下降,阻止亚晶长大的能力下降.另外,Z相的析出消耗掉大量沉淀强化相MX,导致回火马氏体发生回复,亚结构粗化,严重影响T91钢的高温蠕变断裂强度.