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.pdf

学兔兔 第 46卷第 2期 锅 炉 技 术 Vo1．46，NO．2 2O15年 3月 B0ILER TECHN0L0GY M ar．，2O15 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 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 200090； 2．国网上海市电力公司电力科学研究院，上海 200437) 摘 要 ： 先进耐热钢 P92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 P92钢管 中的析出相进行了相关分析 ，并结合 TEM对 P92在 650℃下各 时段时效后 的析 出相与组织形态进 行 了研究。发现 P92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 ，Laves相依 附于 M 。C。析出并且长大 。 关键词： P92；析出相；热力学计算 中图分类号 ：TK229．2 文献标识码 ：B 文章编号 ：l672—4763(2015)02—0047—04 组织更有代表性 ，对管道试验取样 的范 围为 由管 0 前 言 道外壁起径 向20mm 的管道外层 。时效拉伸试 日益严重的能源短缺及环境污染 问题 ，使高 样的截取方向为管轴向。 效、清洁的超超 临界电站技术成为热 门，而提高 ASME要求 的 P92的化学成分及本实验 中 机组参数的关键是提高耐热钢 的性能[】]。P92 P92的化学成分见表 1。 的开发源是对 P91的改进，主要 目的是提高后者 表 1 P92钢的化学成分 wt 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l4 j。 由于对 P92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 P92的金属监督 过程 中，对于 P92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l2 j， 采用热力学计算与 电子显微镜分析 ，研究 了P92 在时效后析出相发生 的变化 ，揭示析出相演化 的 规律 ，为 P92在使用过程中的金属监督 以及安全 状态评估提供 了参照。 采用时效试验对材料运行情况进行模拟。时 1 试验材料与试验方法 效试验在 RD一3型蠕变持久试验机上进行。试验 考虑到试验取样的便利，采用规格为 450mm 中使用的热力学计算软件为 Thermo-Calc。P92 ×65mm 的国产 P92钢管。为 了试验时的材料 钢作为管道使用其主要失效方式为蠕变失效。根 收稿 日期 ：2014—09—15 作者简介：李斌 (1982一)，男，工程师