T92钢700℃高温时效组织与性能

国内外关于T/P92钢的性能和组织已经展开了较多的研究，包括对材料的蠕变性能和机制，高温蠕变和时效过程中组织稳定性等方面研究。由于ASMECODECase2179-8给出了T/P92钢管的最高设计温度为649℃，为此，目前的研究基本都是在不高于650℃条件下进行的。但在实际服役过程中往往会由于氧化皮剥落或其他杂质附着，使得管壁出现超温的现象而最终导致爆管事故。

为了研究T92钢在超温条件下材料组织和性能劣化的情况，研究人员利用光学显微镜、扫描电镜和透射电子显微镜对T92钢管700℃时效过程显微组织进行了分析，研究析出相及马氏体板条的变化，探讨其对材料性能的影响。实验用材料为进口T92钢管，供货状态为正火加回火，规格为Φ76mm×16mm，化学成分见表1。对钢管分别进行700℃条件下，200、500、800和1000h的高温时效处理。表1T92钢实验材料的化学成分（质量分数，%）

CMnSiSPCrMoV

0.120.420.280.0040.0178.650.330.21

WNbBNiAlNFe

1.750.060.0020.250.00070.066余量

在供货态试样和时效处理后的钢管上分别切取常温拉伸试样、冲击试样、硬度和金相试样。采用ZwickZ250拉伸试验机，按照GB/T228.1-2010进行常温拉伸试验；采用ZBC2452-CD型摆锤式冲击试验机，按照GB/T229-2007进行冲击试验；硬度试验采用HVS-50维氏硬度机，按照GB/T4340.1-2009进行试验。对供货态和时效后的P92试样用AXIOImagerA2m显微镜进行显微组织观察，用S3400N扫描电镜进行析出物的形貌观察，更细微的组织观察通过JEM-2100透射电镜完成。试验结果表明，T92钢在700℃时效过程中，强度和硬度值均有所下降，但下降幅度不大；而冲击吸收能量显著下降，和原始试样相比，时效1000h后，冲击能量下降约26%。显微组织观察结果表明，时效过程中T92钢仍保持马氏体板条形貌，但随着时效时间的延长，马氏体板条宽化，且有亚晶出现。交货态显微组织中的析出相类型主要为M23C6型碳化物，时效过程中，M23C6型碳化物晶界析出并长大，是冲击吸收能量下降的主要因素，MX相在时效过程中数量增加但粗化不明显，时效500h后Laves相析出，但数量很少，在时效后期有所粗化，数量没有增加。