变形和冷却速度对t91耐热钢组织形成的影响

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1、摘要T91(9Cr-lMo．V-Nb-N)铁素体耐热钢作为一种成熟钢种已有十余年的生产和使用历史。因缺乏对其组织形成过程的基本认识，目前我国超临界机组的关键部件(如高压锅炉管等)仍然依赖进口。为获取该钢组织形成过程的基本规律，本文通过对完全奥氏体化后的T91铁素体耐热钢在冷却过程中的相变规律的研究，得出了冷却速度、奥氏体区微小应力和非再结晶区大变形对相变过程的影响。在实验研究与理论分析的基础上，得到了下面结论：T91铁素体耐热钢完全奥氏体化后，分别降温到650℃时加载200MPa应力和750℃时加载200MPa应力，随后冷却

2、到室温，在外加应力相同的情况下，随着变形温度的下降，T91铁素体耐热钢由奥氏体向马氏体转变的开始转变温度上升，产物组织细化；T91铁素体耐热钢完全奥氏体化后，降温到750℃时分别加载100MPa、150MPa和200MP'a的应力，随后冷却到室温，在相同温度下，随着外加微小应力的增大，转变生成的马氏体板条位向逐渐混乱，晶粒呈细化趋势，晶界形态不规则。试样先加热至奥氏体区，然后冷却到750℃，分别以50％、60％和70％对试样进行形变处理，再冷却到室温，随着压缩量的增加，T91铁素体耐热钢的组织逐渐变细；试样先加热至奥氏体区，

3、然后分别冷却到650℃和750℃变形60％，再冷却到室温，T91铁素体耐热钢变形温度高的组织比变形温度低的组织更加细小。试样完全奥氏体后，分别以lO、30、50、100和200℃／min的速度冷却到室温，不同的冷却速度影响了T91铁索体耐热钢的相变开始点，冷却速度慢的相变点比较高；不同冷却速度下生成的组织差别较大，在以10℃／min和30*C／min速度冷却下的组织为较多的块状铁素体和板条马氏体，在以50℃／min和100*C／min速度冷却下的组织为板条马氏体，在以200。C／min速度冷却下的组织中除了含有板条马氏体以外

4、，还出现了片状马氏体。关键词：T91、铁素体耐热钢、微观组织、冷却速度、微小应力ABSTRACTAsakindofsophisticatedferriteheat-resiststeel，T91steelhasbeenproducedandwidelyappliedfortenyears．However,mainpartsinsuperiorcriticalpowerplants，suchasboilerpipes，havetobeimportedforlackinginbasicknowledgeonmicrostruct

5、ureformationofT91．Therefore，toobtainfundamentalruleinT91’Smicrostructureformationprocess，throughanalysisofthephasetransformationmechanismofcompletely—austenitedT91sample，theeffectofcoolingspeed,smallappliedstressandlargedeformationonphasetransformationhasbeeninvest

6、igatedhere．Accordingtotheaboveexperimentalresearchandtheoreticalanalysis，itCanbeconcludedthat：Aftercompletingaustenization．thesamplewasdeformedwith200MPaat650℃anddeformedwith200M：Paat750℃intheisochronalcoolingprocessandthencooledtoambienttemperature．Asthedeformatio

7、ntemperaturedecreases．thestartingtemperatureofaustenite_martensitetransformationincreases．andthecorrespondingmierostmctureismorerefinedinlowdeformationtemperaturethanmatatthehi曲one．Also，after，completeaustenization，thesamplewasdeformedwith100MPa．150MPaand200MPaat750

8、℃inthecoolingprocessandthencooledtoambienttemperature．Astheappliedstressincreases，themartensitelathbecomesinhomogeneous，thegrainsizedecreasesandt