超期服役F12耐热钢断裂失效与组织结构的相关性

采用金相、SEM和XRD等方法,对原始及不同服役阶段的F12马氏体耐热钢试样的性能和组织结构进行了分析和比较.结果表明:随着服役时间的延长,试样的力学性能明显下降;在不同服役阶段,F12马氏体耐热钢试样的显微结构发生了明显变化,不仅出现原奥氏体晶界处碳化物的粗化、基体组织中α-Fe的晶格常数减小,且断裂态马氏体组织完全分解,并在晶界粗化的碳化物处形成蠕变孔洞.马氏体组织分解、碳化物粗化和基体组织合金元素贫化是直接导致材料性能下降的原因.     

F12耐热钢服役过程中碳化物演变与蠕变空洞的形成

以超期服役的F12马氏体耐热钢炉管作为研究对象,利用TEM、SEM、EDS等手段研究F12耐热钢组织结构在高温服役过程中发生的变化。通过研究材料的显微结构发现,服役过程中F12耐热钢中的马氏体组织发生明显的分解。晶界处的碳化物M23C6严重粗化,碳化物的化学成分变化明显,Cr含量的变化最为显著。而强化相MX相大量回溶,仅有少量残存于晶内。蠕变空洞形成于晶界粗化的碳化物处,和粗化的碳化物与基体出现明显脱离相关。     

F12耐热钢的性能分析及失效研究

F12耐热钢是一种典型12Cr耐热钢,开发于上个世纪中前期,六十年代得到了推广应用,现在仍然是许多热电厂的主要部件用材。本文主要分析了F12的基本结构、性能,对其性能劣势进行了探讨,并进一步分析了长期服役后材料性能、组织退化的特点,为今后的研究提供有益的参考。