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耐热钢的发展与能源、动力机械的进步有着密切的关系。T/P92耐热钢是目前世界各国大力发展超超临界机组的新型耐热材料,具有较高的抗蠕变断裂性能和蠕变塑性,因此逐渐成为热电厂中主要设备用材的主选或更新换代材料。但是,钢中存在难以去除的残留元素Cu、Sn、Sb等,影响钢材特别是合金钢材的成材率。目前,研究其对高温蠕变性能的影响甚少,因此展开锡元素对钢蠕变性能影响的研究是十分必要的,本文进行了以下几方面的研究。首先,研究无Sn钢和含Sn钢(含Sn0.047wt%)分别在1333K下正火1小时,1033K下回火3小时,水冷至室温,随后在温度区间为935~973K和应力范围为130~170MPa的条件下进行蠕变拉伸实验。通过蠕变实验获得蠕变本构方程和Monkman-Grant关系式,比较发现含Sn钢的蠕变表观激活能比无Sn钢的要低,使得相同实验条件下含Sn钢的蠕变速率较大,蠕变断裂时间较短,持久强度较低,而且这种差异随着实验温度的降低或者应力的减小而越明显,总的说来,就是蠕变抗力下降。其次,测试了无Sn钢和含Sn钢的简单力学性能,回火后经过蠕变拉伸实验,蠕变性能恶化,两种钢的维氏硬度明显下降,但相同实验条件下两种钢的硬度差距不明显。每次拉伸实验断裂结束后,立刻测量无Sn钢和含Sn钢的断后延伸率和断面收缩率,发现含Sn钢的断后延伸率和断面收缩率均略低于无Sn钢的。例如,在100MPa、973K时蠕变实验后,含Sn钢的断后延伸率为31.34%、断面收缩率为84.47%,而无Sn钢的断后延伸率为31.84%、断面收缩率为89.63%,可见Sn元素的添加使材料的蠕变塑性变差。最后,使用扫描电子显微镜观察断口形貌,杯锥状断口的韧窝深处有球形的夹杂物或第二相粒子;采用金相显微镜观察断口处的空洞形成,含Sn钢的空洞数量多于无Sn钢的;采用场发射枪透射电子显微镜分析两种实验钢的微观结构,发现组织中含有少量的MnS夹杂,大量的第二相析出物,第二相主要由M23C6相、MX相以及Laves相构成,第二相在晶界处的析出和粗化,造成蠕变性能的恶化,锡元素的添加使这种恶化更为严重。通过以上几个方面的研究,讨论了锡元素对T/P92耐热钢蠕变性能的影响。无疑,本研究对超超临界铁素体耐热钢的发展具有重要意义。