冷卻方式對P9、T91鋼連鑄坯微觀組織及力學(xué)性能的影響.pdf

1、隨著世界鍋爐管用鋼的研究與開發(fā)朝高性能、低成本方向進(jìn)行，發(fā)電站用鍋爐向高參數(shù)、大容量方向發(fā)展。T91(10Cr-9Mo-1V-Nb)鋼和P9(9Cr-1Mo)鋼都是高合金鍋爐管用鋼的主要代表，其因具有優(yōu)異的高溫性能、良好的導(dǎo)熱性以及組織穩(wěn)定性，成為鍋爐管用鋼的首選鋼種。
　　 該類鋼通常采用連鑄法生產(chǎn)，需要鑄坯有較好的可加工性和高溫塑性。本文結(jié)合華菱衡陽鋼鐵公司連鑄坯生產(chǎn)工藝的特點，采用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM

2、)、示差掃描量熱儀(DSC)、激光共聚焦顯微鏡(CLSM)、透射電子顯微鏡(TEM)等分析手段，系統(tǒng)地分析了冷卻方式對T91鋼連鑄坯及P9鋼連鑄坯組織及性能的影響，通過實驗與分析討論，得出以下結(jié)論:
　　 (1)計算了T91鋼中NbC和VC在奧氏體及鐵素體中不同溫度下的固溶度，并計算了900℃軋制時由應(yīng)變誘導(dǎo)析出的NbC的體積分?jǐn)?shù)和所產(chǎn)生的強度增量，平衡時沉淀析出的NbC的體積分?jǐn)?shù)為0.0049％，由誘導(dǎo)析出NbC所產(chǎn)生的強度增

3、量為20.05MPa; VC在900℃時未產(chǎn)生強度增量。
　　 (2)冷卻速度對T91鋼連鑄坯組織的影響較大，2℃/min＜v≤9℃/min時，組織中出現(xiàn)大量的鐵素體和少量的板條馬氏體;隨著冷卻速度的增加，鐵素體的量減少，馬氏體的量增多，當(dāng)達(dá)到某一臨界冷卻速度（9℃/min）時，鐵素體析出受到抑制，組織中鐵素體消失，而全部為馬氏體組織。當(dāng)冷卻速度為2℃/min＜v＜25℃/min時，板條尺寸由5μm變?yōu)?μm。
　　 (

4、3) T91鋼連鑄坯冷卻后性能變化顯著，緩冷后，相比未冷卻的鑄坯，抗拉強度降低41.5％，硬度降低58.7％，伸長率升高66％，韌性提高11.4％。
　　 (4) T91鋼連鑄坯二次奧氏體化后，在冷卻速度為2℃/min＜v＜25℃/min時，均有板條馬氏體生成;當(dāng)v=25℃/min時，板條寬度可達(dá)到600-800nm左右。二次奧氏體化后進(jìn)行緩慢冷卻，塑性和韌性比一次奧氏體化后分別高出145％及8.3％，硬度降低了36％。

5、　　 (5) P9鋼連鑄坯組織中有M23C6和MX兩種類型析出物，一種是尺寸大約為150 nm的M23C6型析出物，一種是尺寸大約為50nm的MX型析出物，它們分別分布在板條界和板條內(nèi)部。在冷卻過程中，析出物的尺寸和數(shù)量都隨冷卻速度的增大而減小，v≤9℃/min時析出相呈明顯的鏈狀析出，v＞9℃/min時，很少甚至沒有鏈狀析出。
　　 (6) P9鋼連鑄坯冷卻后性能變化顯著，緩冷后，相比冷卻前的鑄坯，伸長率提高78％，硬度降低