2.25Cr-1Mo钢回火脆化对氢脆的影响

用冲击试验和电化学充氢方法研究了长期服役的2.25Cr 1Mo钢的回火脆化和氢脆问题,并对试样进行了显微组织分析和断口电镜扫描。结果表明:回火脆化程度不高的母材对氢脆的影响较小,断口形貌为准解理和少量的沿晶断裂;回火脆化程度较严重的焊缝对氢脆的影响较大,断口形貌为沿晶断裂。对于母材,回火脆化与氢脆的关系为线性相加;对于焊缝,回火脆化大大加剧了氢脆的程度。

电化学反向极化法检测汽轮机转子回火脆化的研究

首先通过合金冶炼以及热处理得到了模拟不同脆化程度的转子钢试样,然后采用反向极化法对各材料试样进行电化学测试。测试结果表明,极化曲线上的一个特征电流峰与材料的韧脆转变温度之间有良好的相关关系。通过对特征电流参数以及其它可以通过非破坏方法取得的有关材料参数的多元回归分析,得到了该材料韧脆转变温度的预测方程式,对试验材料以及新材料的电化学测试结果进行验证,预测值和实测值之差均在在±15℃之内。进而确立了一种该材料脆化程度高精度的无损检测方法。

小冲杆试验测试回火脆化对加氢反应器用钢焊缝力学性能的影响

利用小冲杆试验（SPT）研究了回火脆化对加氢反应器用2.25Cr-1Mo钢焊缝在-196~22℃范围内力学性能的影响,获得了它的韧脆转变温度,并对SPT试样断口进行了分析。结果表明：随着试验温度的降低,2.25Cr-1Mo钢焊缝的强度明显提高;回火脆化后的屈服强度和抗拉强度较脱脆处理后的明显大,表现出一定的回火强化效应;SPT试样断裂能可以较好地表征材料的低温韧脆转变特性和回火脆化,回火脆化使得材料的韧脆转变温度升高。

氢与回火脆化对2．25Cr－1Mo钢局部脆断应力的影响

采用恒温有限元法，研究了一定温度下氢原子与回火脆化对三种不同成分２．２５Ｃｒ－１Ｍｏ钢局部脆断应力的影响。结果发现，可用局部脆断应力σｆ＊的变化衡量材料的回火脆化倾向，但由于晶界上杂质元素与氢原子分布的随机性，可能导致沿晶脆断应力的分散。在降低局部脆断应力的作用上，氢脆与回火脆化具有叠加关系。

应力作用下2.25Cr-1Mo钢的回火脆化试验研究

对加氢反应器材料2.25Cr-1Mo合金钢在146.67 MPa的作用应力下,进行了468℃×200h的等温回火脆化试验。根据加氢反应器母材试块有应力及无应力两种状态的冲击功和温度关系曲线,求出两种状态回火脆性转变温度值vTr54.2和50%断口纤维率值FATT。对试块断口进行扫描电镜分析,有无应力作用下的脆化态母材断口形貌皆为解理+韧窝状形貌,表现为穿晶断裂。研究结果表明,导致材料回火脆化的主要因素是温度和等温时间,而作用应力对2.25Cr-1Mo钢回火脆性的影响不显著。

铈、钼和磷在钢中的晶界偏聚行为与高温回火脆性

本文研究了铈和钼对Ni-Cr-Mo钢在500℃长时间回火过程中的脆化倾向的影响。用AES测定了磷、镍和钼的晶界偏聚,用TEM+EDAX分析了铈的晶界偏聚浓度,测定了钢的FATT_50的变化。结果表明,铈和磷在一定浓度下形成Ce-P化合物,铈和钼综合合金化可减弱中碳CrNi3Mo钢长期回火脆化倾向。文中讨论了铈、钼和磷在钢中的相互作用。

基于晶界偏聚理论的应力与回火脆化作用的机理

应用平衡晶界偏聚理论模拟了应力与回火脆化相互作用后的杂质元素P的晶界偏聚过程,通过俄歇电子能谱试验对模拟计算结果进行验证,理论计算与试验结果的一致性表明:应力降低了杂质元素P的扩散系数,在无应力、468℃回火脆化处理过程中,杂质元素P的扩散系数为1.62×10-20m2/s,而在146.68 MPa拉应力作用下,杂质元素的扩散系数降低为1.28×10-20m2/s;应力对2.25Cr-1Mo钢回火脆化具有一定的阻碍作用,且这种作用随着回火脆化程度的增加而逐渐增大,二者满足Δcp(S)=0.002 exp(cp/0.292)+0.053关系.

2.25Cr-1Mo钢母材及焊缝的回火脆化研究

应用平衡晶界偏析理论对不同运行时间的加氢反应器随炉母材2.25Cr-1Mo钢及焊缝试块进行分析,计算得出杂质原子P的晶界偏析量,并与回火脆化试验结果进行比较分析。理论计算与试验结果均表明,随着运行时间的延长,加氢反应器母材和焊缝的回火脆化量在逐渐增加,其中焊缝回火脆化量增长速度明显大于母材,焊缝的回火脆化情况比母材严重。对已运行10万h的加氢反应器而言,焊缝仍处于加速脆化阶段,母材的回火脆化逐渐趋于饱和。分析认为,平衡晶界偏析理论可以解释加氢反应器材质回火脆化现象。

氢对2.25Cr-1Mo钢回火脆化的影响

对加氢反应器用2.25Cr-1Mo钢进行了回火脆化并充氢处理;通过冲击试验机、俄歇电子能谱仪及扫描电镜等研究了2.25Cr-1Mo钢在回火脆化与氢脆联合作用下的脆化情况;结合晶界偏聚理论,计算了在不同回火及充氢处理后杂质磷原子在晶界上的偏聚量。结果表明:试验钢的脆化程度不能用显微组织、硬度的变化来评价;在回火温度范围内,随着回火时间的延长,试验钢回火脆化的程度逐渐增大,氢进一步增加了其脆化程度,并且回火脆化与氢脆联合作用下的脆化程度要远大于回火脆化的;氢增大了试验钢中杂质原子磷的扩散系数,进而促进磷原子向晶界偏聚,这是充氢加重回火脆化的主要原因。

加氢反应器材料回火脆化量预测

加氢反应器用材2 25Cr 1Mo钢具有明显的回火脆化倾向。试验表明,回火脆化是合金钢在回火状态下,杂质元素在奥氏体晶界处偏聚而造成的。应用晶界偏聚理论,根据国内加氢反应器用材的回火脆化量测定数据,对2 25Cr 1Mo钢在一定温度和服役时间下脆化量的变化规律进行了预测。同时提出了操作条件下材料回火脆化量的计算公式,为加氢反应器的安全运行提供了技术保障。

加氢裂化反应器随机试块回火脆化研究

通过对服役 7a的加氢裂化反应器DC10 2随机试块的解剖试验研究结果表明 ,长期服役对母材及焊缝的拉伸性能影响不大 ,而对材料冲击性能的影响较明显。经长期高温临氢服役 ,其材料发生脆化 ,并且焊缝金属的脆化程度高于母材。

X20CrMoV12.1钢长期高温时效的逆回火脆性研究

X2 0CrMoV12 .1耐热合金钢是热电厂主蒸汽管线的主要用材之一。该管材经 16×10 4 h长期高温载荷运行后 ,性能明显退化 ,常温下呈完全脆性状态。试验结果表明 ,管材的脆化是可逆的 ,属于逆回火脆现象。运用透射电镜和俄歇电子能谱等方法对其显微组织结构进行了研究 。

2.25Cr-1Mo合金钢回火脆化过时效现象的研究

研究了2．25Cr-1Mo合金钢在回火温度下时效处理时，发生回火脆化和回火脆化的过时效反偏聚现象。应用非平衡偏聚的动力学理论，确定了成分（％）为0．15C、2．32Cr、0．95Mo、0．009P的2．25Cr-1Mo合金钢在650℃1～40h回火时钢中磷的非平衡晶界偏聚规律。试验得出，2．25Cr-1Mo合金钢650℃磷非平衡偏聚的临界时间t。为20h，晶界磷的原子浓度，由初始状态的0．016％提高至最大值2．79％。根据试验数据进行的动力学计算，得出的计算曲线与试验结果吻合，验证了非平衡晶界偏聚空位-复合体模型的扩散机制。

加氢反应器用3Cr-1Mo-1/4V-Ti-B钢的回火脆化研究

本文对加氢反应器用 3Cr - 1Mo - 1 /4V -Ti -B钢母材与焊缝金属的化学成分、力学性能、脆性转变温度进行了测定 ,结果表明该材料与常规Cr -Mo相比其综合性能优越、抗回火脆化性能好 ,能满足高温高压大型热壁加氢反应器制造要求。

Auger电子能谱分析方法及其在2.25Cr-1Mo钢回火脆性中的应用

介绍了Auger电子能谱(AES)分析方法、分析原理和试验过程,并对主要试验参数进行了讨论。同时,基于AES分析方法,对加氢反应器用2.25Cr-1Mo钢及其在步冷脆化和修正步冷脆化状态下进行AES分析试验。结果表明,2.25Cr-1Mo钢回火脆化机理是杂质原子P在晶界偏析所致,材料加速脆化的机理是材料中杂质原子P在晶界上不断偏析所致。

步冷试验法预测2.25Cr-1Mo钢回火脆性

对在加氢反应器内运行近５ａ的２．２５Ｃｒ－１Ｍｏ钢试块进行了２次步冷试验，评定了２．２５Ｃｒ－１Ｍｏ钢的回火脆性。结果表明，对已经回火脆化的２．２５Ｃｒ－１Ｍｏ钢试块不适宜用步冷试验来预测其进一步的回火脆化程度。

加氢反应器回火脆化动力学模型

基于晶界偏析理论,以广泛应用于加氢反应器的材料2 25Cr 1Mo钢为研究对象,以2 25Cr 1Mo钢中杂质元素P的晶界偏析为基础,研究加氢反应器回火脆化动力学,建立加氢反应器长期使用过程中产生回火脆化动力学模型(混合模型),为在役加氢反应器材料损伤的研究以及寿命预测提供理论基础。

2.25Cr-1Mo钢氢致开裂行为及回火脆对抗氢致开裂性能的影响

采用电解充氢方法分别对回火脆态和脱脆态2.25Cr-1 Mo钢氢致开裂行为进行实验研究,通过甘油测氢法测定了2.25Cr-1 Mo钢发生裂纹扩展时钢中扩散的平均氢浓度.为进一步了解回火脆对抗氢致开裂性能的影响,利用有限元软件分别对氢在回火脆态与脱脆态2.25 Cr-1 Mo钢中的扩散过程进行模拟分析,系统研究了在应力-氢环境交互作用下裂纹尖端周围的氢扩散规律,并给出了裂纹扩展时裂尖局部位置的氢浓度大小.

加氢反应器用1.25Cr0.5Mo钢的回火脆化试验研究

通过对加氢反应器的常用钢种 1.2 5Cr0 .5Mo钢的力学性能、化学成分的测定 ,初步判定该材料具有较好的抗回火脆性 ;同时对其进行加速回火脆化试验 (步冷试验 )及充氢试验 ,以模拟实际的工作条件 ,进一步确定其回火脆化程度 。

应用串联电化学充氢方法研究氢及应力对2.25Cr-1Mo钢回火脆化的影响

开发了一种串联电化学充氢方法,可以一次性有效地对试样进行充氢,新充氢方法有效解决了以往电化学充氢方法中试样的氢含量不均匀问题;将放入加氢反应器中运行了10万h的2.25Cr-1Mo钢块脱脆后,再在468℃脆化200h,制备了四种状态的脆化试样,即200h回火脆化、应力作用下200h回火脆化、200h回火脆化后充氢以及应力作用下200h回火脆化后充氢试样,并对四种状态试样分别进行冲击试验、俄歇电子能谱分析。结果表明:应力减弱了2.25Cr-1Mo合金钢的回火脆化程度,充氢大大加速了其脆化程度;其原因是磷原子偏析造成的。