回火温度对P92材料组织性能的影响

电力系统 · 发表于 2012-2-3 21:38:13

回火温度对P92材料组织性能的影响
张丰收  贠峰  宋国营  河南华电金源管道有限公司
摘  要：本文主要通过试验P92钢经过不同温度和冷却方式回火处理后，检测其显微组织、硬度及力学性能的变化，从而研究回火热处理对P92材料性能的影响。试验结果表明，P92钢在高温回火（830℃）时，其显微组织由马氏体逐渐转变为铁素体加碳化物，抗拉强度、冲击吸收能量不降低，但硬度和屈服强度明显减低，低于标准要求的下限值。另外，在低于AC1线的高温回火时，冷却速度对材料性能及显微组织影响不大。
关键词：P92；回火处理；力学性能；显微组织
前言
目前，国内电厂超临界和超超临界机组多采用P92材料作为其主蒸汽管道和再热管道，P92材料在国内从2006年在华能玉环电厂和华电邹县电厂开始使用，至今已有5个年头，其焊接和热处理工艺已经成熟，但在制造、安装过程中，偶尔出现经回火处理后材料硬度偏低，显微组织不合格的现象，经分析，怀疑是因为材料热处理温度偏高，冷却速度慢而造成的。国内对此研究多处于理论基础上，未见过多的试验研究，所以本文是对P92材料进行不同温度和冷却方式回火，然后对其显微组织、硬度和力学性能检测分析，以确定造成此现象的原因，及处理方法的过程。
1试验材料及试验方案
P92钢是在P91的基础上，降低了0.5%Mo，增加了1.8%～2.0%W，并添加微量B的高强韧性铁素体耐热钢，具有强的高温强度和蠕变性能，良好的抗高温腐蚀性和抗氧化性，较小的热膨胀系数及良好的导热性和抗热疲劳性。其AC1温度在800℃-835℃之间，AC3温度在900℃-920℃之间[1]。
1.1试验材料：
试验采用美国威曼高登生产管道，材质为ASTM A335 P92，规格为ID368×92，其原材料检验情况见表一所示。
表1 原材料检验表
材质       A335 P92       规格       ID368×92
炉号       Q64642       管号       122846
力学性能       Rm       675       Ak       156、184、180
      Rp       525
      A       28%       HBW       214HBW
化学成分       C       Si       Mn       P       S       Cr       Mo       V
      0.11       0.39       0.48       0.01       0.002       8.70       0.38       0.204
      Nb       Ni       B       W       Al       Ti       Zr
      0.07       0.36       0.0037       1.74       0.01       0.03       0.03
1.2试验方案：
将材料分为10块100×92×250mm样块，分别编号为SY01-SY10，然后选用不同的热处理参数进行回火处理，研究其在回火状态下显微组织、硬度及力学性能的变化。

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