12Cr1MoV鋼管球化4級性能分析及壽命評估

王道銀

(云南天安化工有限公司， 云南安寧 650309)

12Cr1MoV鋼是一種性能優良的鐵素體加珠光體耐熱鋼，廣泛應用在電站鍋爐高溫部件中，主要用于蒸汽溫度不超過540 ℃的關鍵部位，如集氣集箱、主蒸汽管、過熱器集箱、過熱蒸汽管、再熱蒸汽管等。

該鋼種在制造時，通過規定的熱處理方式可獲得鐵素體加珠光體組織，原始珠光體組織球化級別一般為1.0～2.0級(即未球化和輕度球化)，可焊性好，性能優良。

12Cr1MoV鋼長期在高溫下使用后，珠光體組織中的片狀滲碳體會聚集成為球狀滲碳體，并被逐漸球化；α固溶體中的合金元素向碳化物發生轉移，金相組織發生合金元素貧化；碳化物在晶界內或者邊緣沉淀并長大，造成組織劣化，降低鋼材的強度，剩余壽命減少[1]。鋼材被球化后，韌性、持久性、硬度均降低。

鐵素體加珠光體耐熱鋼的各個球化級別與對應的力學性能有標準參考值[2]。根據該標準參考值，在現場對鋼材做球化級別和硬度檢驗分析，可初步推斷材料的剩余強度值。但在實際工程和生產過程中，不同制造廠家的原始球化級別不同、原材料質量差異，以及使用工況變化、使用時間長短等因素，均會對材料使用后期的性能產生很大影響。此時，僅對比標準參考值來判斷材料使用后的性能優劣，無法對其剩余壽命做出科學判斷。

有相關文獻研究表明[3]，12Cr1MoV鋼球化速度和硬度之間存在一定關系，即隨著運行時間延長，球化速度減緩。在現場獲取大量的硬度數據，通過建模來回歸分析球化等級和硬度之間的關系，但對于材料真正的性能情況、是否繼續使用以及剩余壽命情況，均不能很好地判斷。……