P91耐热钢钢中非金属夹杂物研究

P91耐热钢钢中非金属夹杂物研究
陈锡民  张小可   宝钢股份特钢事业部
摘 要：本文通过对P91耐热钢大管坯接近钢锭尾部处聚集的非金属夹杂物进行了金相分析检验，管坯中B类夹杂物高达3.5级以上，C类夹杂物达到2.0级，严重地影响了管坯质量；电子探针和扫描电镜对夹杂物定性分析和定量分析的结果表明：P91耐热钢大管坯中，钢中的非金属夹杂物主要是由CaO-SiO2-Al2O3复合夹杂物组成，且颗粒状夹杂物尺寸均较大。经对冶炼工艺和浇注工艺改进后的P91大管坯显微组织分析，该钢中非金属夹杂物，尤其是脆性夹杂物明显减少，基本上消除了管坯在接近钢锭尾部处夹杂物分布不均匀及夹杂物聚集等现象。
关键词：P91耐热钢；夹杂物；亚临界；超临界

1前言
P91材料是一种中合金铁素体型耐热钢，是电站高压锅炉用钢管的理想材料，现广泛应用于亚临界和超临界火力发电机组的主蒸汽管道和高温再热蒸汽管道上[1]-[4]。 通常,较大规格的P91钢管生产时，采用钢锭的锭型也较大，锭型愈大也会导致钢锭中的成分偏析和组织偏析程度也越大，尤其是在成品管坯接近钢锭尾部处，存在非金属夹杂物分布不均匀和夹杂物呈聚集现象，致使成品管坯探伤不合格，收得率大大降低。
为了降低P91大管坯的非金属夹杂物，提高管坯的成品探伤合格率，对P91管坯钢中非金属夹杂物类型、分布及其产生的原因分析研究是非常有实际意义的。
2试样制备和试验方法
本研究的P91大管坯采用13.5t八角锭，经快锻制成φ480成品管坯。按φ5.0平底孔进行超声波探伤,发现管坯在接近钢锭尾部处钢中非金属夹杂物分布不均匀及呈聚集状态(中心φ100范围内)，在其对应部位定位取样，截取厚度20mm的试样块，在试样块中心处切割成190×150mm试样，采用金相显微镜（Axioplan 2型显微镜）观察法和扫描电子显微镜（S-570扫描电镜）法进行观察分析[5]。对低倍试样进行酸浸试验,在低倍试样中存在夹杂物聚集处截取金相试样，进行高倍金相观察，分析夹杂物的尺寸、形状、分布状态和夹杂类型。通过扫描电镜对试样表面观察夹杂物分布和形态，再用电子探针（RDAX/TST phoenix）对夹杂物进行显微成分分析，确定其组成和含量。本试验材料的化学成分见表1。
表1 试验材料的化学成分（wt,%）
试样编号        C        Mn        Si        P        S        Ni        Cr        Mo        Cu        Nb        V        Al        N
1#        0.090        0.46        0.32        0.009        0.006        0.24        8.55        0.91        0.11        0.08        0.20        0.009        0.042
2#        0.090        0.47        0.30        0.012        0.006        0.26        8.21        0.92        0.13        0.07        0.21        0.004        0.042

游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复

P91耐热钢钢中非金属夹杂物研究.doc (2.15 MB, 下载次数: 3)

2012-2-3 21:28 上传

点击文件名下载附件
下载积分: 金币 -2 ￥

深入学习中。