P91钢焊后过回火探讨

在焊后热处理过程中,过回火会导致新型耐热钢P91钢的组织劣化,硬度和抗化学腐蚀性能降低。分析认为,P91钢过回火的主要原因是指导性文件或标准欠缺,以及恒温时间和降温速度不合理。讨论了P91钢焊接和焊后热处理工艺的有关问题,提出了在确保焊接接头的韧度和蠕变断裂强度的前提下,合理选择恒温时间和升、降温速度,防止产生过回火现象。

高速钢过回火合金碳化物演变行为

采用TEM、EDS、碳萃取复型等手段,研究了高速钢回火组织与性能演变规律,重点分析了过回火阶段合金碳化物演变与元素分配行为。结果表明,550℃回火后,高速钢组织中析出大量与基体共格的纳米级合金碳化物MC和M2C,硬度达到峰值。过回火阶段,M2C碳化物尺寸粗化倾向明显,并且发生结构转变,形成M23C6和M6C,而MC碳化物则表现出较高的尺寸和结构稳定性,对高速钢保持高温性能稳定发挥主要作用。随回火温度升高,碳化物中Fe含量明显下降、强碳化物形成元素含量上升,对碳化物析出和粗化行为产生重要影响。

电梯安全钳楔块磨损原因

某型号电梯安全钳楔块发生磨损现象。采用宏观观察、化学成分分析、硬度测试、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法对楔块磨损的原因进行分析。结果表明:在安全钳制动过程中,楔块与导轨之间发生剧烈摩擦,并产生了大量的热,使楔块工作面中部的温度升高,从而产生过回火效应,楔块表层组织由回火马氏体转变为回火索氏体,楔块工作面中部的硬度和耐磨性下降,最终导致楔块发生严重的黏着磨损和磨粒磨损现象。

P91导汽管焊后热处理对母材组织与性能影响

由于对P91焊缝的焊后回火热处理控制不当,导致过回火。过回火致使焊缝附近P91母材硬度降低到约145 HB,与正常管段硬度约205 HB相比降低了60 HB。采用光学显微镜对低硬度区和硬度合格区组织进行观察,结果显示低硬度区组织异常、组织劣化,硬度合格区组织正常。对低硬度区和硬度合格区常温、高温拉伸强度以及夏比冲击功进行了测试,并用扫描电镜对拉伸和冲击断口进行了分析。结果表明,低硬度区与硬度正常管段相比,拉伸强度、夏比冲击功降低,力学性能劣化,断口形貌不佳。分析认为过回火导致了P91组织异常,材料力学性能降低,影响了其长期安全使用,应予以更换或重新热处理。

基于疲劳性能的热损伤巴氏磁参数表征

通过对不同程度激光烧伤的4340M钢试样进行巴克豪森磁信号测试和旋转弯曲疲劳试验,获得了基于疲劳寿命缩减的热损伤程度磁参数评判指标。研究结果表明,烧伤区巴氏磁参量的变化量与疲劳寿命的缩减相对应,且这种变化量与低应力区寿命缩减的对应关系更为显著。同时,巴氏磁参量的变化量与疲劳强度缩减系数线性相关,表明巴氏磁参量的变化量不但能可靠表征热损伤的程度,而且能方便地预测热损伤后的疲劳强度。

石油钻杆焊缝异常组织分析

采用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、显微维氏硬度计等仪器对某摩擦焊钻杆生产检测过程中发现的焊缝异常组织进行了分析。结果表明:钻杆焊缝处的异常组织为马氏体、铁素体和屈氏体,该异常组织是因为回火温度偏高,超过接头的Ac1温度,导致部分组织奥氏体化造成的;由于该类异常组织脆性较大、对钻井液中的腐蚀介质敏感性较高,因此会大大缩短钻杆的使用寿命。建议加强现场操作规范化,避免该类异常组织的出现。

P91焊缝热处理不当对组织和性能的影响

P91 钢材现场安装焊口的焊后回火热处理温度过高,使焊缝及临近母材硬度值低于标准要求,实测值为132HB-150HB,且低硬度区金相组织异常,抗拉强度、屈服强度均低于标准下限,硬度合格区金相组织正常,力学性能指标均合格。该管段影响了锅炉安全使用的稳定性,应予以更换或重新热处理。

V150高强度钻杆断裂失效分析

某超深井在下套管过程中发生V150钻杆断裂事故,为查明断裂原因,采用宏观及显微组织分析、硬度测试、线弹性断裂力学分析等方法对断裂样品进行了失效分析。结果表明,该钻杆为脆性断裂,裂纹起源于摩擦对焊焊缝外表面附近的灰斑缺陷。由于钻杆焊缝热处理回火时超温,在较快冷却速度下形成了硬脆相组织,降低了焊缝断裂韧性及裂纹临界尺寸,在裂纹深度达到临界尺寸时,裂纹迅速失稳扩展,导致钻杆脆性断裂。