S30432奧氏體耐磨板高溫應力時效后的馬氏體組織

  ASMESA213S30432鋼是由日本住友金屬株式會社和(he)三菱重工(gong)在TP304H的(de)(de)(de)基礎上降Mn加銅、鈮和(he)氮得到(dao)的(de)(de)(de)一(yi)種抗(kang)氧化和(he)強度等級更高(gao)的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)耐磨(mo)板(ban),是制造超超臨界鍋(guo)爐過熱器和(he)再熱器管的(de)(de)(de)首選材(cai)料之(zhi)一(yi),并在USC機(ji)組(zu)得到(dao)大(da)量的(de)(de)(de)應用。本工(gong)作對S30432奧(ao)氏(shi)體(ti)耐磨(mo)板(ban)高(gao)溫應力時效后相變生成馬氏(shi)體(ti)的(de)(de)(de)類型、形態、分(fen)(fen)布(bu)、數(shu)量進行實驗研(yan)究,分(fen)(fen)析馬氏(shi)體(ti)組(zu)織對S30432鋼磁性的(de)(de)(de)影響。

  實驗材料為標準熱處理制成的S30432耐磨板卷管(規格為Φ44.5mm×9mm),樣品的化學成分(fen)(質(zhi)量分(fen)數,%)為:C0.09,Si0.27,Mn0.82,S0.0005,P0.009,Cr18.57,Ni8.60,N0.07,Nb0.38,Al0.013,B0.014,Cu2.78。時效(xiao)樣品為某(mou)臺(tai)1000MW鍋爐高溫過熱(re)器管,時效(xiao)長達1.9×104h,時效(xiao)管內蒸汽的溫度和(he)(he)壓力(li)分(fen)別為650℃和(he)(he)51MPa。

  用(yong)(yong)(yong)Smartlab型(xing)高(gao)分(fen)辨X射(she)線(xian)衍射(she)儀(yi)(XRD)確(que)認新(xin)樣(yang)品和(he)高(gao)溫時效(xiao)樣(yang)品中是否存在馬(ma)氏體(ti)相(xiang)并用(yong)(yong)(yong)K值法進行(xing)半定(ding)量(liang)(liang)分(fen)析,用(yong)(yong)(yong)Quanta400HV型(xing)掃描電(dian)鏡(SEM)和(he)JEM2010型(xing)透射(she)電(dian)鏡(TEM)進行(xing)形態(tai)觀察,用(yong)(yong)(yong)TEM進行(xing)電(dian)子衍射(she)分(fen)析確(que)定(ding)馬(ma)氏體(ti)相(xiang),用(yong)(yong)(yong)TEM帶的(de)能譜儀(yi)(EDS)進行(xing)微區成分(fen)分(fen)析,用(yong)(yong)(yong)AztecEDS+EBSD型(xing)電(dian)子背散衍射(she)技(ji)術(shu)(EBSD)進行(xing)相(xiang)結(jie)構分(fen)析和(he)定(ding)量(liang)(liang),用(yong)(yong)(yong)VersaLab型(xing)綜合物(wu)性測量(liang)(liang)系統(VSM)進行(xing)磁學參數測量(liang)(liang),高(gao)溫時效(xiao)樣(yang)品的(de)碳(tan)化物(wu)萃取(qu)采用(yong)(yong)(yong)電(dian)解法。

  結果表明:

  (1)S30432奧氏體耐磨板經650℃/51MPa/1.9萬小時時效后,組織中出現了α'-馬氏體,位于貧鉻區內的緊鄰晶界區,亞結構為高密度位錯。
  (2)S30432高溫應力時效樣品緊鄰晶界區鉻元素的貧化誘發了馬氏體相變。
  (3)S30432高(gao)(gao)溫應力時效樣(yang)品中的碳化物(wu)具有(you)磁性(xing),為0.234emu/g(外(wai)加磁場(chang)強度1000Oe時);馬氏體和碳化物(wu)共同引起了(le)高(gao)(gao)溫時效S30432出(chu)現(xian)磁性(xing),其中前者占主要(yao)部分。