长期高温运行后F12钢的时效脆化.pdf

第40卷第6期
会属
Vol 40 No 6
2015年6月
HEAT TREATMENT OF METALS
June 2015
长期高温运行后F12钢的时效脆化
张忠文,李新梅,杜宝帅,张都清',魏玉忠
1.国网山东省电力公司电力科学研究院,山东济南25000;
2.华电邹县发电有限公司,山东济宁273522)
摘要:利用金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪及冲击试验机研究了运行165000h后F12钢的脆化现象。结果
表明,高温运行后FI2钢马氏体基体发生分解细化,M12C。在晶界析出并聚集长大,呈连续链球状或孤立颗粒状分布,引起品界显著
脆化
关键词:F12钢;高混运行;时效脆化
中图分类号:TG142.1文献标志码
文章编号:0254-6051(2015)06-0061-04
Aging embrittlement of F12 steel after long term high temperature running
Thong
wen Ii Xinmei, Du Baoshuai, Zhang Duqing, Wei Yuzhong
(1. State Grid Shandong Electric Power Research Institute, Jinan Shandong 250002, China
2. Huadian ouxian Electric Power Co, Itd, Jining Shandong 273522, China)
Abstract Embrittlement phenomenon of F12 steel after servicing for 165 000 h was investigated by using optical microscopy, scanning
electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, X-ray diffractometer and impact test. The results show that decomposition and
fragmentation occur for the martensitic matrix of F12 steel after running exposure to high temperature. M C carbides precipitate, agglomerate
and grow along the grain boundaries, resulting in the distriution morphology of continous chain-spherical and isolated particles, which
subsequently causes the grain boundary embrittlement
Key words: F12 steel; high temperature running; aging embrittlement
F12钢为12%Cr的马氏体耐热钢,因具有较高的分析和冲击试验,研究了长期高温服役后F12钢组织
高温持久强度、良好的强韧性、以及优异的抗腐蚀性和和韧性变化,为机组安全稳定运行和金属监督提供技
高温抗氧化性,成为热电厂中最先使用的高铬耐热合术数据积累
金钢,作为主蒸汽管材在热电厂得到广泛应用。
随着F12钢服役时问的延长,材料组织结构发生变化,
试验材料与方法
并将对材料的性能产生影响。经过长时高温服役后,
试验用F12钢规格为355.6mmx40m,实测
其组织和性能如何变化,是否满足继续使用要求已经FI2钢供货态和运行后的化学成分见表1,表1中同时
成为亟待解决的问题。目前相关文献对服役后管材的列出了标准DN17175中规定的化学成分。由表1可
组织变化开展了研究6,本文针对某电厂2号炉服役见,除运行后管材中V元素含量略低外,其他元素含
165000h后的F12钢主蒸汽管道,通过微观结构组织量均在标准成分范围内
表1F12钢化学成分(质量分数,%
Table 1 Chemical composition of F12 steel(mass fraction,
状态
o
P
供货态
0.20
0.99
0.27
0.64
0.022
0.010
运行管
0.59
1.05
0.019
0.014
标准DIN171750.17-0.23≤1.00≤0.5010.0~12.500.80-1.200.25~0.350.30~0.80≤0.030≤0.030
制备F12钢金相试样,利用FeCl3盐酸水溶液进
收稿日期:2014-12-26
作者简介:张忠文(1962-),男,硕士,高级工程师,主要从事电站设备
行腐似,在O? ympus Model BX51M型金相显微镜下观
修复及焊接技术研究,新型耐热钢、铝合金及焊接技术研究,联系电话:
察试样的显微组织。利用 SUPRA55场热发射扫描电
0531-67982896.F-mail:xmwh101.3G163.con
doi:10.1325l/j.issn.0254-6051.2015.06.014
镜观察试样的微观形貌,并利用其自带能谱仪进行能