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                8Cr-9Ni-3Cu钢长期服役后的组织与力学性能

                2018-01-04   来源:中国联合钢ξ铁网
                18Cr-9Ni-3Cu钢是一『种新型18-8型奥一旁氏体不锈钢,该钢在TP304H不锈钢的基础上∮,添加N、Cu、Nb和B等︼强化元素,并适当降低了》C含量,应用特殊的热加工及制管工艺制作而成,其综合性能良好,在600℃下蠕变断裂强度较TP304H钢高20%左右。目前针对18Cr-9Ni-3Cu钢的研究均采用长期时效试验来←反映材料的每個人身上都冒出了沖天烈火长期使用性能,但实际服役与长期时效条件上存№在较大差异。不同于长期时效的恒温状态,18Cr-9Ni-3Cu钢在服役过程中温度处于随机变▲化状态,尤其是机组启停炉、电网调峰等情〓况,温度变化幅度较大,因此时效试验不能够完這件事全真实反映材料的使∏用情况。本工作通过对服役5×104h后18Cr-9Ni-3Cu钢进行研究,以探寻材料在服役过程中组织与性能的变化。 试验用18Cr-9Ni-3Cu钢为某电厂3号机组末级过热器样管,样管服役蒸汽温度为600℃,正常状态⊙下其向火侧、背火侧管壁温╱度分别约为650℃、600℃,满负〒荷条件下蒸汽压力为27.4MPa,样管服役时间约为5×104h。管子的成分(质量分数,%)为:0.08C,0.25Si,0.71Mn,0.023P,0.002S,18.93Cr,8.82Ni,0.47Nb,0.005B,0.025Al,0.09N,2.88Cu。 对样管取样制备金相试样,采用光学显微镜观察服役◆态该钢的显微组织结构,采用扫這一次描电镜分析钢中析出相的成分与分布,再借助透射电镜对晶界大尺寸析出相进行电子衍射那我可以以重傷分析。 18Cr-9Ni-3Cu钢的拉伸试样为圆棒试样(Φ5mm),试验在CSS-44300电▲子万能材料试验机上进行,试验值为2个试样的平均值。冲击试样尺寸为10mm×10mm×55mm,一组3个试样,试验在JB-W500C冲击试验机上进行々。结果表明: (1)18Cr-9Ni-3Cu钢服役5×104h后的晶界明显粗化,M23C6在晶界上呈大颗粒及链状分布【,σ相在晶界上呈块状分布,粗大的Nb(C,N)相在晶内集中分布。背火︼侧的晶界上M23C6及σ相数量较少且尺寸较小,Nb(C,N)相弥散分布于晶内尺寸较小。 (2)18Cr-9Ni-3Cu钢服役5×104h后的强∩度较固溶态有所增加,其主要得益于服役后第二相的弥散析出强化◢及M23C6相共格强化。 (3)18Cr-9Ni-3Cu钢服役5×104h后的冲击性能较固溶态有所ζ降低,σ相在晶界上析出长大是导致其長老冲击性能降低的→主要原因。