P92钢微观结构与高温蠕变分析

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P92是在P91基础上开发的新一代F/M钢,比其它铁素体合金钢具有更强的高温强度和蠕变性能,其抗热疲劳性强于奥氏体不锈钢,应用于更高温度的超临界火电厂。而超临界或超超临界机组是未来我国火力发电机组发展的趋势,为了保证机组运行的安全性,必须认识其高温蠕变规律。文本在温度为550℃、600℃、650℃,应力水平范围为130MPa-260MPa下完成P92钢的高温蠕变试验。分析了稳态蠕变速率随应力和蠕变断裂时间的变化规律,利用幂律关系式拟合出了应力指数n,并计算出损伤容许量系数λ;观察了蠕变断裂后断口的微观结构;考察了应力和温度对蠕变过程的影响。研究表明,蠕变断裂时间与加速蠕变阶段开始时间的比值范围在1.4~1.8,即导致蠕变断裂速率加快的原因为空位和裂纹的形成与扩展。根据应力指数n及损伤容许量系数λ,引起蠕变加速及最终断裂原因是由于位错的运动。P92钢的表现出良好的高温蠕变塑性;微观断口具有明显的韧窝断裂特性,温度的升高在一定程度上促进析出相的生长;Laves相主要分布在马氏体板条界及原奥氏体晶界处,其析出强化是影响蠕变稳定性的主要因素,Laves(?)目颗粒尺寸受温度的影响较为显著,温度水平较高时,Laves相的快速析出降低了位错密度,使得蠕变断裂强度下降,加速了蠕变断裂。
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