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超临界机组长期服役后P91钢微观组织演变研究
1
作者
夏锦炎
明洪亮
+6 位作者
王俭秋
张志明
黄星铭
马清和
向天笑
郭凯
郦晓慧
《材料研究与应用》
CAS
2024年第5期777-786,共10页
P91钢因优异的高温强度和抗蠕变性能,作为高温承压部件材料被广泛应用于超临界火电机组中。然而,长期在高温环境中服役会导致材料微观组织的退化,进而影响其力学性能及机组的安全运行。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针显微分...
P91钢因优异的高温强度和抗蠕变性能,作为高温承压部件材料被广泛应用于超临界火电机组中。然而,长期在高温环境中服役会导致材料微观组织的退化,进而影响其力学性能及机组的安全运行。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针显微分析仪和透射电子显微镜等多种表征技术,分析和对比了P91钢管道在超临界火电机组中长期(66000—68000 h)服役前后的微观组织变化,并探讨了微观组织转变的机理。结合P91钢显微硬度的变化情况,研究了微观组织转变对其力学性能的影响。研究结果表明,服役前后的P91钢管道金相组织均保持典型的板条马氏体结构,但服役后P91钢中马氏体板条内的位错密度下降,且部分板条出现宽化。在析出相方面,服役前的P91钢中主要存在富Cr的M_(23)C_(6)相、富V、Nb的MX相,而服役后的P91钢中除了原有的析出相外,还在原奥氏体晶界和板条边界发现了富Mo的Laves相。另外,服役后析出相的面积分数相比服役前增加了3.06%,但析出相的数量却减少了28.1%,这主要归因于M_(23)C_(6)相的Ostwald熟化和Laves相析出长大。析出相的粗化与聚集减弱了对位错和晶界的钉扎作用,导致板条合并宽化,以及亚晶粒的形成更加容易发生。服役后的P91钢,其平均显微硬度下降了20.70 HV0.5,直接反映为力学性能的降低。一系列的微观组织的演变,是导致P91钢力学性能下降的主要原因。本研究为P91管道的长期安全服役提供了基础数据,具有非常重要的理论和工程应用意义。
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关键词
长期服役
超临界机组
P91钢
马氏体组织
M_(23)C_(6)相
LAVES相
显微硬度
服役性能
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职称材料
题名
超临界机组长期服役后P91钢微观组织演变研究
1
作者
夏锦炎
明洪亮
王俭秋
张志明
黄星铭
马清和
向天笑
郭凯
郦晓慧
机构
广州大学物理与
材料
科学
学院
广东腐蚀
科学
与技术创新
研究
院
华电电力
科学
研究
院有限公司
中国科学院金属研究所/中国科学院核用材料与安全评价重点实验室
出处
《材料研究与应用》
CAS
2024年第5期777-786,共10页
文摘
P91钢因优异的高温强度和抗蠕变性能,作为高温承压部件材料被广泛应用于超临界火电机组中。然而,长期在高温环境中服役会导致材料微观组织的退化,进而影响其力学性能及机组的安全运行。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针显微分析仪和透射电子显微镜等多种表征技术,分析和对比了P91钢管道在超临界火电机组中长期(66000—68000 h)服役前后的微观组织变化,并探讨了微观组织转变的机理。结合P91钢显微硬度的变化情况,研究了微观组织转变对其力学性能的影响。研究结果表明,服役前后的P91钢管道金相组织均保持典型的板条马氏体结构,但服役后P91钢中马氏体板条内的位错密度下降,且部分板条出现宽化。在析出相方面,服役前的P91钢中主要存在富Cr的M_(23)C_(6)相、富V、Nb的MX相,而服役后的P91钢中除了原有的析出相外,还在原奥氏体晶界和板条边界发现了富Mo的Laves相。另外,服役后析出相的面积分数相比服役前增加了3.06%,但析出相的数量却减少了28.1%,这主要归因于M_(23)C_(6)相的Ostwald熟化和Laves相析出长大。析出相的粗化与聚集减弱了对位错和晶界的钉扎作用,导致板条合并宽化,以及亚晶粒的形成更加容易发生。服役后的P91钢,其平均显微硬度下降了20.70 HV0.5,直接反映为力学性能的降低。一系列的微观组织的演变,是导致P91钢力学性能下降的主要原因。本研究为P91管道的长期安全服役提供了基础数据,具有非常重要的理论和工程应用意义。
关键词
长期服役
超临界机组
P91钢
马氏体组织
M_(23)C_(6)相
LAVES相
显微硬度
服役性能
Keywords
long-time service
supercritical units
P91 steel
martensitic structure
M_(23)C_(6) phase
Laves phase
microhardness
service performance
分类号
TG142.1 [金属学及工艺—金属材料]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
超临界机组长期服役后P91钢微观组织演变研究
夏锦炎
明洪亮
王俭秋
张志明
黄星铭
马清和
向天笑
郭凯
郦晓慧
《材料研究与应用》
CAS
2024
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