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國產(chǎn)和進口P92鐵素體耐熱鋼（化學成分）顯微組織、拉伸和蠕變性能的對比
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.bt990.com.cn
更新時間：2014-05-27
作為含鉻9%～12%（質量分數(shù)）的鐵素體耐熱鋼的代表鋼種，T/92鋼憑借其優(yōu)異的綜合性能逐漸成為600℃級超超臨界機組的理想用鋼。
超超臨界苛刻的蒸汽參數(shù)需要鐵素體耐熱鋼具有良好的力學性能和抗氧化特性，這就使得研發(fā)新型高鉻鋼成為了發(fā)展超超臨界機組的關鍵環(huán)節(jié)。作為含鉻9%～12%（質量分數(shù)）的鐵素體耐熱鋼的代表鋼種，T/92鋼憑借其優(yōu)異的綜合性能逐漸成為600℃級超超臨界機組的理想用鋼。最近，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)基本掌握了大口徑P92鋼管的生產(chǎn)技術，研究者對該類鋼管的顯微組織和高溫性能進行了研究，并結合相關資料對比和討論了國內(nèi)外P92鋼的性能，旨在為P92鋼的研究和超超臨界機組的安全運行提供必要的理論依據(jù)，推動大口徑P92鋼管的國產(chǎn)化進程。
試驗鋼為某國產(chǎn)大口徑P92耐熱鋼管（采用正火、回火處理）。沿P92鋼管軸向線切割切下時效試樣。由于P92鋼主蒸汽管道的實際服役溫度為600℃，故對試樣在650℃進行200、500、1000、2000、3000、5000h的時效處理以模擬實際工況。對650℃下時效不同時間的試樣分別進行析出相電解萃取試驗，對電解萃取后的析出相進行X射線衍射（XRD）分析，確定析出相的類型。使用JSM-6360型掃描電鏡（SEM）的背散射電子像對P92鋼時效過程中析出相的種類、尺寸及分布進行分析。利用JEOL?JEM-2010型透射電鏡（TEM）對時效試樣進行馬氏體板條結構、析出相形貌和位置的觀察。研究拉伸性能和蠕變性能，并與進口P92鋼（化學成分見表1）進行對比。
表1??進口和國產(chǎn)P92鋼的化學成分（質量分數(shù)）%
結果表明：
（1）國產(chǎn)P92鋼的化學成分符合ASTM?A335以及GB?5310-2008對其成分的要求，但其中的鉻、鎢、鈮、硅等元素的含量較國外P92鋼的高。
（2）國產(chǎn)P92鋼在650℃的時效過程中，顯微組織相對比較穩(wěn)定，但Laves相的粗化速率較高。
（3）國產(chǎn)P92鋼和進口P92鋼的室溫、高溫拉伸性能與沖擊性能相當。
（4）國產(chǎn)P92鋼在650℃下的蠕變持久強度高于GB5310-2008以及EN10216規(guī)定值，但是，其在同溫度同應力條件下蠕變斷裂時間明顯短于進口P92鋼的，這與其在蠕變過程中Laves相的快速聚集及其粗化有關。這是國產(chǎn)P92耐熱鋼蠕變性能低于國外P92鋼的原因之一，因此如能夠適當降低鎢含量，應該能夠控制Laves相的聚集與粗化，從而提高國產(chǎn)P92鋼的蠕變持久強度。
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