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熱處理對T91鋼金相組織及顯微硬度的影響

熱 處 理 對 ! " # 鋼 金 相 組 織 及 顯 微 硬 度 的 影 響 

王 然 , 賀 明 賢 ( 國 家 電 力 公 司 電 力 建 設 研 究 所 , 北 京 ! " # $ " !

) 摘 要 : 通 過 改 變 熱 處 理 溫 度 的 方 法 , 模 擬 出 % & ! 鋼 焊 接 過 程 中 受 焊 接 熱 循 環 影 響 的 不 同 區 域 , 并 進 行 了 金 相 組 織 及 顯 微 硬 度 的 分 析 和 比 較 。 

關 鍵 詞 : % & ! 鋼 ; 金 相 組 織 ; 顯 微 硬 度 中 圖 分 類 號 : ! $ # % &

文 獻 標 識 碼 : ’

文 章 編 號 : ( & ) % * + ( ) # ( & ( ( ( ) # # * ( ( ( + * ( ,

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2 5 < : : % & ! E 6 7 7 I ; J 7 6 , I I K ; 2 1 F , I E 6 ; K F 6 K ; 7 ; J 1 F ; 9 ? , ; C - 7 E E ! 引 

言 我 國 電 站 鍋 爐 用 管 一 般 在 低 溫 段 采 用 碳 素 鋼 , 高 溫 段 用 珠 光 體 型 或 貝 氏 體 型 鋼 。 N " 年 代 中 期 , 電 站 鍋 爐 用 管 在 高 溫 段 ( 過 熱 器 、 再 熱 器 及 主 蒸 汽 管 道 ) 開 始 使 用 從 原 聯 邦 德 國 進 口 的 熱 強 鋼 管 , 如 : % # # / 8 # # 、 . % N ( & < ; 3 ! 0 9 ) 和 O # " < ; 0 9 P ! # !

( Q ! # ) 或 O # " < ; 0 9 ’ P ! # ! ( Q ! ! ) ; R " 年 代 初 期 , 引 進 了 美 國 < / 公 司 的 S " " 0 ’、 T " " 0 ’亞 

臨 界 壓 力 鍋 爐 的 設 計 和 制 造 技 術 , 在 高 溫 段 開 始 采 用 % & ! / 8 & ! 、 % 8 T " $ . 或 % 8 T $ N . [ ! ] 

。 

目 前 我 國 電 站 鍋 爐 高 溫 段 所 使 用 的 材 料 各 有 其 優 勢 , 同 時 也 存 在 著 一 些 缺 憾 , 如 主 蒸 汽 管 道 所 使 用 的 8 # # ( ! " < ; 0 9 & ! " 厚 壁 管 ) 鋼 , 隨 著 機 組 參 數 的 提 高 , 為 了 保 證 管 道 能 夠 承 受 更 大 的 應 力 , 必 須 增 加 主 蒸 汽 管 道 的 壁 厚 , 這 必 然 會 給 管 件 帶 來 大 壁 厚 造 成 的 溫 度 梯 度 應 力 , 同 時 又 會 給 安 裝 和 加 工 帶 來 困 難 。 而 Q ! # ( Q ! ! ) 鋼 雖 然 是 一 種 馬 氏 體 熱 強 鋼 , 在 高 溫 下 其 性 能 具 有 很 大 的 優 勢 , 但 是 由 于 其 含 碳 量 較 高 , 所 以 焊 接 時 容 易 出 現 裂 紋 。 奧 氏 體 不 銹 鋼 % 8 T " $ . 和 % 8 T $ N . , 在 性 能 及 焊 接 方 面 都 具 有 明 顯 的 優 勢 , 但 材 料 完 全 依 靠 進 口 且 價 格 昂 貴 。 而 目 前 廣 泛 采 用 的 % & ! / 8 & ! 管 材 

, 它 可 以 在 高 達 S U " V 的 

溫 度 下 運 行 , 并 且 在 相 同 的 溫 度 范 圍 內 其 許 用 應 力 與 Q ! # ( 或 Q ! ! ) 、 & < ; 3 ! 0 9 、 % # # / 8 # # 及 % 8 T " $ . 鋼 相 比 有 

許 多 優 勢 , 如 表 ! 所 示 [ # , T ] , 因 此 % & ! / 8 & ! 鋼 

管 材 可 替 代 焊 接 性 差 的 O # " < ; 0 9 P ! # ! ( Q ! # ) 、 價 格 昂 貴 的 % 8 T " $ . 不 銹 鋼 及 

熱 強 性 較 差 的 % # # / 8 # # 鋼 [ $ ] 

。 

表 # ! " # / C " # 與 

其 它 熱 強 鋼 許 用 應 力 情 況 對 比 使 用 溫 度 / V 許 用 應 力 情 況 

T " " ! N " " % & ! / 8 & ! 比 & < ; 3 ! 0 9 和 # W # U < ; 3 ! 0 9 鋼 高 

, 尤 其 是 在 ! U U " V 時 為 上 述 兩 種 材 料 的 # 倍 。 U T " ! S # " % & ! / 8 & ! 鋼 明 顯 高 于 Q ! # 鋼 " U U " % & ! / 8 & ! 大 于 % 8 T " $ .

U U " ! S # " % & ! / 8 & ! 與 % 8 T " $ . 兩 者 基 本 相 同 ! S # "

隨 著 溫 度 升 高 , % & ! / 8 & ! 鋼 的 許 用 應 力 下 降 速 度 比 % 8 T " $ . 快 

。 由 于 % & ! / 8 & ! 鋼 管 材 近 幾 年 才 在 我 國 電 站 中 廣 泛 應 用 , 因 此 對 其 母 材 及 焊 接 接 頭 的 金 相 組 織 及 顯 微 硬 度 有 必 要 進 行 深 入 的 了 解 。 本 試 驗 通 過 采 用 熱 處 理 方 法 模 擬 了 % & ! 鋼 焊 接 接 頭 不 同 區 域 的 受 熱 狀 況 , 并 進 行 了 金 相 組 織 及 顯 微 硬 度 分 析 , 提 供 了 不 同 區 域 的 典 型 金 相 組 織 及 顯 微 硬 度 情 況 , 可 供 電 

廠 、 電 建 金 屬 檢 驗 人 員 在 現 場 檢 驗 時 進 行 組 織 的 鑒 別 與 參 考 。 

表 & ! " # 鋼 的 化 學 成 分 ( 質 量 分 數 ) ! ( D ) 

元 素 < 5 8 0 - < ; 0 9 5 1 P ) ) G ) 1

( I

含 量 

" W " & R

" W " " $

" W " ! S

" W $ $

R W R #

" W R R

" W T S

" W # #

" W " $ T

" W " R U

" W " N # " " W " " U

注 : 該 成 分 為 國 家 鋼 鐵 材 料 測 試 中 心 分 析 試 驗 報 告 數 據 。 

熱處理對T91鋼金相組織及顯微硬度的影響

作 者 簡 介 : 王 然 ( ! & S ! — ) , 女 , 河 北 省 人 , 高 級 工 程 師 , 主 要 從 事 電 站 耐 熱 鋼 材 料 的 分 析 。 發 表 論 文 ! 篇 。 聯 系 電 話 : ( " ! " ) R & T U ! ! U
" 3 U # R & 收 稿 日 期 : # " " " 3 " U 3 # $

作 者 簡 介 : 王 然 ( ! & S ! — ) , 女 , 河 北 省 人 , 高 級 工 程 師 , 主 要 從 事 電 站 耐 熱 鋼 材 料 的 分 析 。 發 表 論 文 ! 篇 。 聯 系 電 話 : ( " ! " ) R & T U ! ! U " 3 U # R & 收 稿 日 期 : # " " " 3 " U 3 # $

# 試 

驗 材 料 及 方 法 & E # 試 

驗 材 料 試 驗 用 試 樣 取 自 日 本 生 產 的 " $ # J J X U J J 的 % & ! 鋼 管 。 其 化 學 成 分 如 表 # 所 示 , 奧 氏 體 連 續 冷 卻 轉 變 曲 線 ( < < % ) 如 圖 ! 所 

示 。 根 據 % & ! 鋼 的 化 學 成 分 及 奧 氏 體 連 續 冷 卻 轉 變 曲 線 可 見 , % & ! 鋼 屬 于 低 碳 ( " W " S Y !" W ! # Y < ) 高 合 金 鋼 ( 合 金 總 含 量 ! ! " Y ) 

, 在 正 火 狀 態 下 的 組 織 應 為 馬 氏 體 組 織 

。 萬方數據

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