新型高Cr鐵素體耐熱鋼組織及相變過程的研究.pdf

1、鐵素體耐熱鋼因其綜合性能優(yōu)于奧氏體耐熱鋼,更加符合鍋爐管用鋼的使用要求,成為鍋爐管用鋼的首選材料,并廣泛應(yīng)用于超臨界發(fā)電機組鍋爐管道上。隨著能源和環(huán)境問題的日益突出,通過提高鍋爐管用鐵素體耐熱鋼的使用溫度來實現(xiàn)電廠熱效率的提高勢在必行。
　　 本文從成分設(shè)計出發(fā),設(shè)計了兩種不同成分的新型鐵素體耐熱鋼:鋼種A(10Cr-1.5W-0.05Ti-B)和鋼種B(10Cr-1.5W-0.3Mo-1.6Co)。利用熱處理和線膨脹手段對鋼種

2、A和鋼種B的組織轉(zhuǎn)變和相變過程進行研究分析,并對兩個新鋼種的性能做初步評價。
　　 首先對鋼種A的出廠組織進行分析,組織由馬氏體和鐵素體兩相組成,其中鐵素體約占25％(主要是熱鍛和熱軋產(chǎn)生的δ鐵素體)；同時組織中存在著兩類缺陷:Ti(V、Nb)的碳氮化物析出聚集和大顆粒的BN。通過分析排除成分設(shè)計存在的問題,缺陷應(yīng)該與熔煉過程成分不均和以及N含量的控制有關(guān)。
　　 適當(dāng)?shù)恼馃崽幚砜梢詼p少組織中鐵素體的含量,組織中的鐵素

3、體含量隨著正火溫度的升高而增加,這是因為較高的正火溫度使組織中生成了6鐵素體。室溫組織的晶粒也隨著正火溫度的升高而呈現(xiàn)粗大的趨勢。
　　 然后利用線膨脹手段分析鋼種A奧氏體化以及過冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變過程,奧氏體轉(zhuǎn)變開始點Ac1和結(jié)束Ac3都隨著加熱速率的增加而升高,奧氏體化轉(zhuǎn)變速率隨著加熱速率的增加而增加,轉(zhuǎn)變所需時間縮短。不同冷卻速率對鋼種A馬氏體轉(zhuǎn)變開始溫度Ms有較大影響,Ms隨著冷卻速率的升高而下降,室溫組織隨冷卻速率的升高

4、呈現(xiàn)一定的細化趨勢。
　　 最后,鋼種B組織中的鐵素體含量隨著正火溫度的升高而增加。其顯微硬度呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢。鋼種B在經(jīng)回火后,組織中的晶界和板條界上有碳化物的析出,經(jīng)800℃以上的高溫回火后,組織中發(fā)生了回復(fù)和再結(jié)晶。鋼種B在經(jīng)高溫回火后,組織中的晶界和板條界上有大量M23C6的析出,這些碳化物隨著回火溫度的升高而粗化；同時在基體中有彌散的MX碳氮化物的析出,MX多與位錯纏結(jié)在一起、釘扎位錯,對位錯的運動產(chǎn)生強烈的抑制