国产TP310HCbN钢在高温应力下的组织结构

为探讨TP310HCbN的强化机理和失效原因,借助透射电镜和扫描电镜对国产TP310HCbN钢在高温应力作用下的组织结构进行研究。结果表明:经高温应力作用,晶内析出面心立方结构的M23C6碳化物和简单四方结构的NbCrN,晶界也析出M23C6碳化物,长时间试验条件下M23C6上析出σ相;高温应力下析出的M23C6和NbCrN提高了TP310HCbN钢持久断裂试样的硬度;晶内和晶界析出的M23C6碳化物的晶格常数均为基体的3倍,并与基体保持完全共格关系;随着试验时间延长,M23C6碳化物数量增多。对于国产TP310HCbN钢,在运行环境下需关注σ相和碳化物的分布、尺寸及其数量。

固溶态S31042钢高温塑性波动大的原因分析

为了研究S31042试验用钢短时高温拉伸塑性波动大的原因,采用体视显微镜、金相显微镜、扫描电镜、透射电镜进行了断口形貌和微观组织观察分析,用X射线衍射分析了相应状态试样的萃取粉末。用Thermo-Calc热力学软件进行了相图计算。结果表明:大块簇状的含铌相颗粒分布在晶界和晶内时,固溶态S31042试验钢短时高温(700℃)拉伸塑性较低,伸长率仅28%,而且断裂试样的表面严重龟裂。当钢中的含铌相颗粒细小、独立分布时,短时高温(700℃)拉伸塑性较高,伸长率高达50%,断裂试样的表面没有龟裂。含铌相的形态是固溶态S31042钢塑性波动的原因。因此,改善含铌相颗粒的形态,有益于提高固溶态S31042钢的短时高温拉伸塑性。

高温服役50000 h脆化HR3C钢的持久寿命分析

通过室温拉伸试验、高温短时拉伸试验、高温冲击试验、高温持久性能试验、显微组织观察和能谱分析研究了服役50000 h的HR3C钢的组织和性能。结果表明:服役50000 h的HR3C钢在室温下明显脆化,塑性大幅下降,但强度和硬度仍符合标准要求;665℃高温下的韧性和塑性较室温时有显著提升,高温强度也满足标准要求;晶界和晶内析出大量第二相,晶界处聚集分布的块状M23C6相是导致HR3C钢脆化的主要因素,晶内析出的Nb Cr N相则可以产生弥散强化效应;665℃高温下持久强度仅比标准推荐值降低10%,以末级过热器管为例,估算脆化HR3C钢的剩余寿命仍超过100000 h。