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T92鋼700℃高溫時效組織與性能

發(fā)布人:上海艾荔艾合金股份有限公司www.shailiai.cn 更新時間:2016-02-17
為了研究T92鋼在超溫條件下材料組織和性能劣化的情況,研究人員利用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡和透射電子顯微鏡對T92鋼管700℃時效過程顯微組織進(jìn)行了分析,研究析出相及馬氏體板條的變化,探討其對材料性能的影響。

?國內(nèi)外關(guān)于T/P92鋼的性能和組織已經(jīng)展開了較多的研究,包括對材料的蠕變性能和機(jī)制,高溫蠕變和時效過程中組織穩(wěn)定性等方面研究。由于ASME?CODE?Case2179-8給出了T/P92鋼管的最高設(shè)計(jì)溫度為649℃,為此,目前的研究基本都是在不高于650℃條件下進(jìn)行的。但在實(shí)際服役過程中往往會由于氧化皮剝落或其他雜質(zhì)附著,使得管壁出現(xiàn)超溫的現(xiàn)象而最終導(dǎo)致爆管事故。

為了研究T92鋼在超溫條件下材料組織和性能劣化的情況,研究人員利用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡和透射電子顯微鏡對T92鋼管700℃時效過程顯微組織進(jìn)行了分析,研究析出相及馬氏體板條的變化,探討其對材料性能的影響。
實(shí)驗(yàn)用材料為進(jìn)口T92鋼管,供貨狀態(tài)為正火加回火,規(guī)格為Φ76mm×16mm,化學(xué)成分見表1。對鋼管分別進(jìn)行700℃條件下,200、500、800和1000h的高溫時效處理。
表1??T92鋼實(shí)驗(yàn)材料的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)
C
Mn
Si
S
P
Cr
Mo
V
0.12
0.42
0.28
0.004
0.017
8.65
0.33
0.21
W
Nb
B
Ni
Al
N
Fe
?
1.75
0.06
0.002
0.25
0.0007
0.066
余量
?
?
在供貨態(tài)試樣和時效處理后的鋼管上分別切取常溫拉伸試樣、沖擊試樣、硬度和金相試樣。采用Zwick?Z250拉伸試驗(yàn)機(jī),按照GB/T228.1-2010進(jìn)行常溫拉伸試驗(yàn);采用ZBC2452-CD型擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī),按照GB/T?229-2007進(jìn)行沖擊試驗(yàn);硬度試驗(yàn)采用HVS-50維氏硬度機(jī),按照GB/T4340.1-2009進(jìn)行試驗(yàn)。對供貨態(tài)和時效后的P92試樣用AXIO?Imager?A2m顯微鏡進(jìn)行顯微組織觀察,用S3400N掃描電鏡進(jìn)行析出物的形貌觀察,更細(xì)微的組織觀察通過JEM-2100透射電鏡完成。
????試驗(yàn)結(jié)果表明,T92鋼在700℃時效過程中,強(qiáng)度和硬度值均有所下降,但下降幅度不大;而沖擊吸收能量顯著下降,和原始試樣相比,時效1000h后,沖擊能量下降約26%。顯微組織觀察結(jié)果表明,時效過程中T92鋼仍保持馬氏體板條形貌,但隨著時效時間的延長,馬氏體板條寬化,且有亞晶出現(xiàn)。交貨態(tài)顯微組織中的析出相類型主要為M23C6型碳化物,時效過程中,M23C6型碳化物晶界析出并長大,是沖擊吸收能量下降的主要因素,MX相在時效過程中數(shù)量增加但粗化不明顯,時效500h后Laves相析出,但數(shù)量很少,在時效后期有所粗化,數(shù)量沒有增加。

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