奥氏体不锈钢超温服役后金相组织分析.pdf

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1、第41卷第3期石油化工设备Vol_41No．32012年5月PETRO—CHEMICALEQUIPMENTMay2012文章编号：1000—7466(2012)03—0087—04奥氏体不锈钢超温服役后金相组织分析张转连，隋毅，傅强(1．大连市锅炉压力容器检验研究院，辽宁大连1160132．大连船用阀门有限公司，辽宁大连116023)摘要：分别对不同超温条件下，奥氏体不锈钢焊接接头焊缝和母材的金相组织进行了分析。研究发现，超温下的焊缝组织由奥氏体+相铁素体逐渐向奥氏体-+-a相组织转变，转变成d相的组织

2、使材料性能明显劣化。超温时间越长，D相相转变越严重。利用不同时间下材料金相组织的转变可以预测材料的剩余使用寿命。关键词：奥氏体不锈钢；超温；金相组织；分析中图分类号：TGl15文献标志码：BMetallographicPhaseAnalysisofAusteniticStainlessSteelunderOver-temperatureZHANGZhuan—lian。SUIYi。．FUQiang(1．DalianBoilers&PressureVesslesInspectionInstitute，Dal

3、ian116013，China；2．DalianMarineValveManufactory，Dalian116023，China)Abstract：Respectivelyatdifferentover—temperatureconditionsofausteniticstainlesssteel，theseamweldedjointsandthebasemetalofthemicrostructurewereanalyzed．Theresultsindicatedthatorganizationof

4、weldinglinegraduallychangesfromtheaustenitic+6offerritetoaustenitic_1一dphase，dphasegeneratedintheorganizationcansignificantlyarisedeteriorationofmaterials．Thelongerofoverheatingtime，themoreseriousthedphaseshift．Keywords：austeniticstainlesssteel；over—temp

5、erature；metallographicphase；analysis奥氏体不锈钢作为一种重要耐腐蚀材料，被广组织变化，得出了焊接接头在不同超温温度、超温时泛应用于化工设备。由于存在超温因素，某些奥氏间的金相组织变化情况，为奥氏体不锈钢材料的寿体不锈钢设备投用后，材料显微组织的变化将引起命估算提供了参考依据。结构和材料性能的严重下降，影响设备寿命。奥氏1焊缝金相组织变化体不锈钢设备寿命影响因素很多，其中材料长期在1．1850℃下敏化温度区内工作，造成显微组织和性能的变化是不加热条件下不锈钢焊接接头正常

6、的焊缝组织重要原因之一。如果能够根据超温的条件(超温温度、超温时间)，确定焊接接头材料的金相组织变化见图1。850℃下分别加热6Omin、300min、情况，不但能够解释设备失效原因，还对评价设备寿600min后焊缝的金相组织见图2(图中划痕为磨制命、更好地延长现有设备剩余寿命、确定更换设备最造成)。佳时机有重要意义j。图2中焊缝的金相组织皆为奥氏体基体+枝晶文中以1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢焊接接头为状6铁素体，铁素体有的呈条状分布，有的呈小块状研究对象，模拟了奥氏体材料在高温服役后的金相分布。由

7、于放大倍数不够，相并不明显。收稿日期：2011l1～3O作者简介：张转连(1963)，男，江苏涟水人，高级工程师，硕士，从事承压类特种设备检验检测工作。石油化工设备2012年第41卷颗粒较细小，一些奥氏体颗粒呈现孪晶分布。图8b中母材的组织为奥氏体，部分晶粒呈孪晶分布，奥氏3金相组织分析讨论体基体上存在金黄色、正方形的氮化钛夹杂。铁素3．1铁素体转化率确定体呈条状分布，颜色与奥氏体反差很大。图8c中母材料在敏化温度区高温运行一段时间后，焊缝材组织为条粒状铁素体分布在奥氏体基体上，奥氏和母材金相组织将发生

8、变化，会有d相析出，焊缝金体晶粒较小，有部分孪晶，浸蚀后晶粒取向不一，具相组织变化会更多Ig。铁素体转化为a相的多有反差极强、暗亮不同的色泽，这属于1Crl8Ni9Ti少与时间有关，如果已知铁素体的转化率，即可估算型不锈钢正常的母材组织。多角形颗粒为碳氮化钛材料的剩余寿命。由于铁素体带有磁性，而a相没夹杂物，黑色小点为氧化铬夹杂。有磁性，因此通过磁性的大小理论上可以估算运行材料的金相组织表明，焊缝和母材的铁素体都时间_4]。如果能够根据经验