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T92钢700℃高温时效组织与性能

2017-12-05 11:36 来源:中国联合钢铁网
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国内外关于T/P92钢的性能和组织已经展开了较多的研究,包括对材料的蠕变性能和机制,高温蠕变和时效过程中组织稳定性等方面研究。由于ASMECODECase2179-8给出了T/P92钢管的最高设计温度为649℃,为此,目前的研究基本都是在不高于650℃条件下进行的。但在实际服役过程中往往会由于氧化皮剥落或其他杂质附着,使得管壁出现超温的现象而最终导致爆管事故。 为了研究T92钢在超温条件下材料组织和性能劣化的情况,研究人员利用光学显微镜、扫描电镜和透射电子显微镜对T92钢管700℃时效过程显微组织进行了分析,研究析出相及马氏体板条的变化,探讨其对材料性能的影响。实验用材料为进口T92钢管,供货状态为正火加回火,规格为Φ76mm×16mm,化学成分见表1。对钢管分别进行700℃条件下,200、500、800和1000h的高温时效处理。表1T92钢实验材料的化学成分(质量分数,%) CMnSiSPCrMoV 0.120.420.280.0040.0178.650.330.21 WNbBNiAlNFe 1.750.060.0020.250.00070.066余量 在供货态试样和时效处理后的钢管上分别切取常温拉伸试样、冲击试样、硬度和金相试样。采用ZwickZ250拉伸试验机,按照GB/T228.1-2010进行常温拉伸试验;采用ZBC2452-CD型摆锤式冲击试验机,按照GB/T229-2007进行冲击试验;硬度试验采用HVS-50维氏硬度机,按照GB/T4340.1-2009进行试验。对供货态和时效后的P92试样用AXIOImagerA2m显微镜进行显微组织观察,用S3400N扫描电镜进行析出物的形貌观察,更细微的组织观察通过JEM-2100透射电镜完成。试验结果表明,T92钢在700℃时效过程中,强度和硬度值均有所下降,但下降幅度不大;而冲击吸收能量显著下降,和原始试样相比,时效1000h后,冲击能量下降约26%。显微组织观察结果表明,时效过程中T92钢仍保持马氏体板条形貌,但随着时效时间的延长,马氏体板条宽化,且有亚晶出现。交货态显微组织中的析出相类型主要为M23C6型碳化物,时效过程中,M23C6型碳化物晶界析出并长大,是冲击吸收能量下降的主要因素,MX相在时效过程中数量增加但粗化不明显,时效500h后Laves相析出,但数量很少,在时效后期有所粗化,数量没有增加。 (来源:钢铁产业)

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