回火溫度對(duì)P92鋼組織性能的影響

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1、第35卷第3期華電技術(shù)V01．35No．32013年3月HuadianTechnologyMar．2013回火溫度對(duì)P92鋼組織性能的影響張豐收，負(fù)峰，宋國營，陳春輝，李俊峰(1．河南華電金源管道有限公司，河南鄭州450051；2．浙江省火電建設(shè)公司，浙江杭州310160)摘要iP92鋼經(jīng)過不同溫度和冷卻方式回火處理后，檢測(cè)了其顯微組織、硬度及力學(xué)性能的變化，研究了回火熱處理對(duì)P92鋼性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，P92鋼在高溫回火(830℃)時(shí)，其顯微組織由馬氏體逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體加碳化物，抗拉強(qiáng)度、

2、沖擊吸收能量沒有降低，但硬度和屈服強(qiáng)度卻明顯降低(低于標(biāo)準(zhǔn)要求的下限值)。另外，在低于AC．線的高溫回火時(shí)，冷卻速度對(duì)材料性能及顯微組織影響不大。關(guān)鍵詞：P92鋼；回火處理；力學(xué)性能；顯微組織中圖分類號(hào)：TG156．6：TG142文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號(hào)：1674—1951(2013)03—0022—04理參數(shù)進(jìn)行回火處理，研究其在回火狀態(tài)下顯微組0引言織、硬度及力學(xué)性能的變化。目前，國內(nèi)電廠超臨界和超超臨界機(jī)組多采用表1原材料力學(xué)性能P92鋼作為其主蒸汽管道和再熱管道，P92鋼在國內(nèi)電廠開始使用至

3、今已有5年，其焊接和熱處理工藝日臻成熟，但在制造和安裝過程中，偶爾也會(huì)出現(xiàn)經(jīng)回火處理后材料硬度偏低、顯微組織不合格的現(xiàn)注：每組沖擊功試驗(yàn)須做3個(gè)試樣，取3個(gè)沖擊功數(shù)值。象。經(jīng)分析，作者懷疑出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是P92表2原材料化學(xué)成分％鋼熱處理溫度偏高和冷卻速度偏慢。國內(nèi)對(duì)此研究化學(xué)成分參數(shù)化學(xué)成分參數(shù)C0．110ONb0．0700大多偏重于理論基礎(chǔ)方面，未見過多的試驗(yàn)研究論SiO．3900NiO．360O述。本文對(duì)P92鋼進(jìn)行了不同溫度和冷卻方式的回Mn0．4800BO．0o37火研究試驗(yàn)，然后對(duì)

4、其顯微組織、硬度和力學(xué)性能進(jìn)P0．0100W1．74o(J行了檢測(cè)分析，以探究造成此現(xiàn)象的原因，提出處理SO．0o2OAl0．0100方法。Cr8．70o0Ti0．0300Mo0．3800Zr0．03001試驗(yàn)材料及試驗(yàn)方案V0．2O40P92鋼是在P91鋼的基礎(chǔ)上，降低了0．5％Mo，增加了1．8％～2．0％W并添加微量元素B，使其成2試驗(yàn)步驟為高強(qiáng)韌性鐵素體耐熱鋼。該鋼種具有較強(qiáng)的高溫2．1回火工藝參數(shù)強(qiáng)度和蠕變性能、良好的抗高溫腐蝕性和抗氧化性、(1)回火溫度。因P92材料回火溫度為760～

5、較小的熱膨脹系數(shù)及良好的導(dǎo)熱性和抗熱疲勞性。790oC(GB5310-2008((高壓鍋爐管》要求其回火溫其Ac溫度為800—835oC，Ac溫度為900—920℃。度在760～790oC，ASMESA335要求其回火溫1．1試驗(yàn)材料度>1730oC)，所以，試驗(yàn)溫度分別設(shè)定為710，730，試驗(yàn)采用美國威曼高登公司生產(chǎn)的管道，材質(zhì)，750，770，790，810，830，’850oC。同時(shí)在770，790，A335P92；規(guī)格，ID368mmX92mm；爐號(hào)，Q64642；810oC時(shí)分別做爐冷

6、(≤80℃／h)、風(fēng)冷冷卻試驗(yàn)。管號(hào)，122846。其原材料力學(xué)性能見表1，原材料化(2)恒溫時(shí)間為4h。學(xué)成分見表2。(3)升溫速度≤135~C／h。1．2試驗(yàn)方案(4)降溫速度≤135~C／h，降溫時(shí)300℃以下溫將材料分為10塊100mm×92mm×250mm樣度可不控制。塊，分別編號(hào)為SY01一SY10，然后選用不同的熱處回火溫度升溫、降溫情況如圖1所示。2．2試驗(yàn)參數(shù)收稿日期：2012—08—08；修回日期：2013—02—01(1)金相檢驗(yàn)。經(jīng)機(jī)械打磨、化學(xué)拋光后，用FeC1第3期張豐

7、收，等：回火溫度對(duì)P92鋼組織性能的影響·25·能能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)要求且相差甚小。因此，在低溫回(2)在Ac,線以下回火，冷卻速度對(duì)材料硬度、火過料竺5曼。?．一苧．一萋顯微組織和力學(xué)性能影響不大，但隨著溫度升高，材AYF料度著：。，線，隨著溫度的提高，原馬氏體組織始分解，板“”“^【。物組織。材料硬度值明顯低于標(biāo)準(zhǔn)要求的下限值丐x陬：(180HB)，在830℃時(shí)，硬度最低，而850℃時(shí)，硬度[1]GB／T13298—1991，金相顯微組織檢驗(yàn)方法[s]．略高于810oC回火時(shí)的硬度，作者分析認(rèn)為，材

8、料中[-2]GB5310_20o8，高壓鍋爐用無縫鋼管[s]．大量化合物析出使其硬度略有提高。該溫度段力學(xué)[3]陳建康．660Mw鍋爐采用的2種新鋼材及焊接工藝性能結(jié)果所示，抗拉強(qiáng)度明顯下降，特別是溫度在[J]_華電技術(shù)，2o10，32(5)：68—70．!o二850℃火：苧堡譬接近要變的．下[4]柯文石，劉金生，泄1／N措~A寸，等．P92鋼主蒸汽管道運(yùn)行安全沖擊，功影艮響不曼大下要大：黿孽號(hào)：性和壽命評(píng)估的研究[J]．華電技術(shù)，2009，31(5)：31一。由此可知，在這樣的條