12%Cr马氏体钢焊缝金属45000h高温服役老化分析

通过金相、碳复型萃取、投射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)等方法对600℃服役约45 000h的12%Cr马氏体钢焊缝金属的显微组织结构进行了分析,研究影响12%Cr马氏体钢高温服役退化的因素。结果表明,该12%Cr马氏体钢焊缝金属的组织结构较服役前发生很大变化:(1)大量Laves相在晶界和板条界沉淀析出呈链状分布;(2)M23C6型碳化物发生粗化;(3)Z相以消耗MX为代价在晶界和亚晶界沉淀析出。沉淀相粗化导致强化效果下降,阻止亚晶长大的能力下降。

9%～12%Cr马氏体钢蠕变疲劳寿命的影响因素研究

根据P92钢在600℃下、X12CrMoWVNbN10-1-1钢在620℃下以及P91钢在575℃下应力控制加载蠕变-疲劳交互作用试验数据,研究了9%~12%Cr马氏体钢蠕变-疲劳寿命的影响因素。研究发现,当保载时间较短时,保载时间越长,疲劳寿命越短,但当保载时间较长时,保载时间对疲劳寿命的影响可以忽略不计;保载时间较短时,疲劳寿命均与应力比成反比,但应力比对于疲劳寿命所产生的影响不大,且随着保载时间的增加而逐渐减弱。通过对比X12CrMoWVNbN10-1-1钢在620℃时的疲劳寿命与P92钢在600℃时的疲劳寿命发现,P92钢的疲劳寿命更长;当温度和应力比相同,最大应力为250 MPa的P91钢的疲劳寿命比最大应力为260 MPa的P91钢的疲劳寿命相对更短,因此温度和最大应力是影响9%~12%Cr马氏体钢蠕变-疲劳寿命的最主要因素。

铸态12%Cr马氏体不锈钢的热变形行为与热加工图

利用Gleeble-3180热模拟机对铸态12%wtCr马氏体不锈钢进行了高温热压缩实验,研究了该钢在900～1200℃和0.001～10s^-1条件下的热变形行为,建立了热加工图。分析了工艺参数对铸态12%Cr钢微观组织的影响。结果表明铸态12%Cr钢的流变应力随变形温度的提高和应变速率的降低而增大。动态再结晶晶粒尺寸与Z参数成反比关系。依据动态材料模型,建立了热加工图,流变失稳区集中在900～1050℃、应变速率大于1s^-1的区域,其微观组织表现为变形带和M/啄相界处的微孔、微裂纹。最佳的热加工工艺参数范围为1050～1200℃和0.001～0.01s^-1,在稳定变形区,粗大的毫米级的柱状晶会被细化到10～40μm。