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通过原始T91高温时效试验和T91过热器爆管的取样,分析了T91钢在长期使用过程中的组织演变,包括亚结构、沉淀相及显微硬度等,研究了组织退化对高温持久强度的影响。结果表明,T91钢在高温运行过程中的主要组织变化有：板条马氏体结构发生回复和再结晶,转变为等轴铁素体晶粒,位错密度降低和M23C6型碳化物逐渐粗化等。在模拟600℃、0-10万h时效条件下,T91钢的组织非常稳定,硬度缓慢降低；M23C4粗化及板条亚结构退化为等轴晶是导致T91钢持久强度降低和爆管的主要因素。根据显微组织退化与硬度的关系,提出将硬度作为判断T91钢老化程度的重要标志。