超临界锅炉用钢管P92时效后析出物的热力学计算与物相分析VIP

第 4 6卷第 2期 2 O 1 5年 3月 锅 炉 技术 B0I LER TECHN0L0GY Vo 1 4 6，NO 2 M a r ，2 O1 5 超临界锅炉用钢管 P 9 2时效后析 出物 的 热 力学计算 与物相分析 李 斌 ，徐 晓伟 ，何淑芬 ，刘宇哲 ( 1 上海明华 电力技术工程有 限公 司，上海2 0 0 0 9 0 ； 2 国网上海 市电力公 司电力科 学研 究院 ，上 海 2 0 0 4 3 7 ) 摘要 ： 先进耐热钢 P 9 2的开发及 其应用 技术 是发展 超超 临界 电站技 术的重 要基 础。采用 热力学计 算 对 P 9 2钢管 中的析出相进行了相关 分析 ， 并结合 TE M 对 P 9 2在 6 5 0下各 时段时效后 的析 出相与组织 形态 进 行 了研究 。发现 P 9 2中析出相类型在时效前主要为晶界的 M。 。 C 和 晶内的 MX。随着 时效 时间 的延 长 ， 晶内 的 MX和晶界的 M。 。 c 析 出数量 略有增加 、 尺寸却都几乎没有长大 ， 晶内也 开始析 出 Mz 。 c ， 并且 析出数量 也 略有增加 ， L a v e s 相依 附于 M 。 C 。 析出并且长大 。 关键词 ： P 9 2 ；析出相 ；热力学计算 中 图分 类 号 ： TK2 2 9 2 文 献 标 识 码 ： B 文 章 编 号 ： l 6 7 2 4 7 6 3 ( 2 0 1 5 ) 0 2 0 0 4 7 0 4 0 前 言 日益 严重 的能 源 短缺 及 环 境 污染 问题 ， 使 高 效 、 清洁 的超 超 临 界 电站 技 术 成 为 热 门 ， 而 提 高 机组 参数 的 关键 是 提 高 耐 热钢 的性 能 】 。P 9 2 的开 发源 是对 P 9 1的改 进 ， 主要 目的是提 高 后 者 的使 用 温 度 及 高 温 蠕 变 断 裂 强 度 。 该 钢 种 以 Mo W 联 合 强化代 替较 为单 一 的以 Mo为 主 的强 化 ， 在此基 础上， 再通过其他微量合金元 素 的增 减来 保证 材料 性能 的稳定 l 4 j 。 由于 对 P 9 2在 较 长 服 役 过 程 中组 织 演 变 的 总结 报道 还不 够系 统 ， 在对 服 役 P 9 2的金属 监 督 过程 中， 对 于 P 9 2的组 织变 化 方 向 与安 全状 态 进 行评 估没 有参 照标 准 ， 这 成 为 电力 企业 安 全 生 产 中的一种 隐 患 。本 文 在 已有 成 果 的 基 础 上l 2 j ， 采 用热力 学计 算 与 电子 显微 镜 分 析 ， 研 究 了 P 9 2 在 时效后 析 出相发 生 的变化 ， 揭 示 析 出相 演 化 的 规律 ， 为 P 9 2在使 用过 程 中 的金 属 监督 以及安 全 状 态评估 提供 了参 照 。 1 试验材料 与试验方 法 考虑到试验取样的便利， 采用规格为 4 5 0 m m 6 5 mm 的 国产 P 9 2钢 管 。为 了试 验 时 的 材料 组 织更有 代 表性 ， 对 管道 试 验 取样 的范 围为 由管 道外 壁起 径 向 2 0 mm 的管 道外 层 。时效 拉 伸 试 样 的截取 方 向为管 轴 向 。 AS ME要 求 的 P 9 2的化 学 成 分 及 本 实 验 中 P 9 2的化 学成 分见 表 1 。 表 1 P 9 2钢 的化 学成 分 wt 采用 时效试验 对材 料运 行情 况 进行模 拟 。时 效试验在 R D 一 3 型 蠕变持 久试 验机 上进 行 。试 验 中使 用 的 热 力 学 计 算 软 件 为 Th e r mo - C a l c 。P 9 2 钢作为管 道使用其 主要 失 效方式 为 蠕变 失效 。根 收稿 日期 ： 2 0 1 40 9 1 5 作者简 介： 李斌( 1 9 8 2一 ) ， 男， 工程师 ， 硕士 ， 主要从事电站锅炉材料研究 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w