回火温度对P92钢组织性能的影响

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1、第35卷第3期华电技术V01．35No．32013年3月HuadianTechnologyMar．2013回火温度对P92钢组织性能的影响张丰收，负峰，宋国营，陈春辉，李俊峰(1．河南华电金源管道有限公司，河南郑州450051；2．浙江省火电建设公司，浙江杭州310160)摘要iP92钢经过不同温度和冷却方式回火处理后，检测了其显微组织、硬度及力学性能的变化，研究了回火热处理对P92钢性能的影响。试验结果表明，P92钢在高温回火(830℃)时，其显微组织由马氏体逐渐转变为铁素体加碳化物，抗拉强度、

2、冲击吸收能量没有降低，但硬度和屈服强度却明显降低(低于标准要求的下限值)。另外，在低于AC．线的高温回火时，冷却速度对材料性能及显微组织影响不大。关键词：P92钢；回火处理；力学性能；显微组织中图分类号：TG156．6：TG142文献标志码：B文章编号：1674—1951(2013)03—0022—04理参数进行回火处理，研究其在回火状态下显微组0引言织、硬度及力学性能的变化。目前，国内电厂超临界和超超临界机组多采用表1原材料力学性能P92钢作为其主蒸汽管道和再热管道，P92钢在国内电厂开始使用至

3、今已有5年，其焊接和热处理工艺日臻成熟，但在制造和安装过程中，偶尔也会出现经回火处理后材料硬度偏低、显微组织不合格的现注：每组冲击功试验须做3个试样，取3个冲击功数值。象。经分析，作者怀疑出现这种现象的原因是P92表2原材料化学成分％钢热处理温度偏高和冷却速度偏慢。国内对此研究化学成分参数化学成分参数C0．110ONb0．0700大多偏重于理论基础方面，未见过多的试验研究论SiO．3900NiO．360O述。本文对P92钢进行了不同温度和冷却方式的回Mn0．4800BO．0o37火研究试验，然后对

4、其显微组织、硬度和力学性能进P0．0100W1．74o(J行了检测分析，以探究造成此现象的原因，提出处理SO．0o2OAl0．0100方法。Cr8．70o0Ti0．0300Mo0．3800Zr0．03001试验材料及试验方案V0．2O40P92钢是在P91钢的基础上，降低了0．5％Mo，增加了1．8％～2．0％W并添加微量元素B，使其成2试验步骤为高强韧性铁素体耐热钢。该钢种具有较强的高温2．1回火工艺参数强度和蠕变性能、良好的抗高温腐蚀性和抗氧化性、(1)回火温度。因P92材料回火温度为760～

5、较小的热膨胀系数及良好的导热性和抗热疲劳性。790oC(GB5310-2008((高压锅炉管》要求其回火温其Ac温度为800—835oC，Ac温度为900—920℃。度在760～790oC，ASMESA335要求其回火温1．1试验材料度>1730oC)，所以，试验温度分别设定为710，730，试验采用美国威曼高登公司生产的管道，材质，750，770，790，810，830，’850oC。同时在770，790，A335P92；规格，ID368mmX92mm；炉号，Q64642；810oC时分别做炉冷

6、(≤80℃／h)、风冷冷却试验。管号，122846。其原材料力学性能见表1，原材料化(2)恒温时间为4h。学成分见表2。(3)升温速度≤135~C／h。1．2试验方案(4)降温速度≤135~C／h，降温时300℃以下温将材料分为10块100mm×92mm×250mm样度可不控制。块，分别编号为SY01一SY10，然后选用不同的热处回火温度升温、降温情况如图1所示。2．2试验参数收稿日期：2012—08—08；修回日期：2013—02—01(1)金相检验。经机械打磨、化学抛光后，用FeC1第3期张丰

7、收，等：回火温度对P92钢组织性能的影响·25·能能够满足标准要求且相差甚小。因此，在低温回(2)在Ac,线以下回火，冷却速度对材料硬度、火过料竺5曼。⋯．一苎．一萋显微组织和力学性能影响不大，但随着温度升高，材AYF料度著：。，线，随着温度的提高，原马氏体组织始分解，板“”“^【。物组织。材料硬度值明显低于标准要求的下限值丐x陬：(180HB)，在830℃时，硬度最低，而850℃时，硬度[1]GB／T13298—1991，金相显微组织检验方法[s]．略高于810oC回火时的硬度，作者分析认为，材

8、料中[-2]GB5310_20o8，高压锅炉用无缝钢管[s]．大量化合物析出使其硬度略有提高。该温度段力学[3]陈建康．660Mw锅炉采用的2种新钢材及焊接工艺性能结果所示，抗拉强度明显下降，特别是温度在[J]_华电技术，2o10，32(5)：68—70．!o二850℃火：苎堡譬接近要变的．下[4]柯文石，刘金生，泄1／N措~A寸，等．P92钢主蒸汽管道运行安全冲击，功影艮响不曼大下要大：鼋孽号：性和寿命评估的研究[J]．华电技术，2009，31(5)：31一。由此可知，在这样的条