650℃等溫時效過程中P92鋼沉淀相的轉變規律

郭曉峰，鞏建鳴，姜 勇

（1.內蒙古科技大學機械工程學院，包頭 014010；2.南京工業大學機械與動力工程學院，南京 210009）

0 引 言

9Cr－0.5Mo－1.8W－V－Nb鋼（P92鋼）是在9Cr－1Mo－V－Nb鋼（P91鋼）的基礎上通過加入鎢代替部分鉬，同時加入微量硼元素而形成的一種新型鐵素體耐熱鋼。作為含9%～12%鉻鐵素體耐熱鋼的代表鋼種，近年來P92鋼憑借優異的綜合性能逐漸成為超超臨界機組主蒸汽管線的理想用鋼［1－3］。

在高溫服役過程中，P92鋼的顯微組織會發生很大變化。相關研究表明［4－7］，在使用初期，P92鋼中M23C6碳化物會出現明顯粗化，且有新物相（Laves相）析出。這些微觀結構的演化都會對材料的性能產生重大影響。在相關研究中，各國學者多采用掃描與透射電鏡與X射線衍射儀相結合的手段分析材料中顯微組織的變化，尤其是研究各沉淀相的形貌及結構。但由于材料中各沉淀相顆粒尺寸較小，且基體中沉淀相含量有限，故難以對沉淀相的含量、物相和組成變化進行系統、準確的分析。

為此，作者通過等溫時效處理來模擬使用工況，采用物理化學相分析方法將不同時效時間下的P92鋼中各沉淀相萃取、分離出來，研究其含量、物相和組成變化，以便準確分析在整個時效過程中沉淀相的析出量及微觀組織演化規律，為P92鋼的平穩安全運行及壽命預測提供可靠的依據。

1 試樣制備與試驗方法

1.1 試樣制備

試驗所用試樣從新的P92鋼管上截取，鋼管的熱處理狀態為正火＋回火，化學成分如表1所示。在650℃下分別對試樣進行0，500，1000，3000，5000h的時效處理，加熱爐采用TXCS－Ⅱ型陶瓷纖維馬弗爐。……