程幸叶 赵美兰 王 群

(天津重型装备工程研究有限公司，天津300457)

新型9-12%Cr马氏体耐热钢是超临界电站机组中应用较多的一类材料，被广泛应用于锅炉和汽轮机的许多部件，包括锅炉管、连箱、管道、汽缸、叶片和转子等。工业生产过程中，加热温度和冷却速率的选择对材料性能有至关重要的影响[1～5]。本文对两种成分的9-12Cr%马氏体耐热钢在升温过程中和降温过程中的相变进行了研究，并对不同降温速率下的组织及硬度进行了检测，得出两种钢的CCT曲线，分析了二者的差异之处，以期为实际生产中产品工艺的制定提供理论依据。

1 试验材料及方法

试验料取自调质后的两种超临界转子轴身部位，经检测两种马氏体耐热钢的化学成分如表1所示。

将试料加工成两种形式的热膨胀试样(分别用于加热过程和冷却过程)，如图1(a)和(b)所示。利用DIL801热膨胀仪依据YB/T5127—1993标准测定两种成分的马氏体耐热钢升温过程中的相变行为，升温速率为2.5℃/min。利用Gleeble 3500热/力模拟试验机测定两种成分的马氏体耐热钢在1 080℃下保温20 min后，分别以1℃/min、2℃/min、5℃/min、10℃/min、20℃/min、40℃/min、60℃/min、120℃/min、300℃/min和600℃/min冷却速率进行冷却时的相变行为。升温所用试样如图1(a)所示，膨胀仪检测试样AB两端的轴向尺寸变化量。降温所用试样如图1(b)所示，膨胀仪检测热电偶位置A处直径方向的尺寸变化量。

表1 两种马氏体耐热钢的成分(质量分数，%)Table 1 The chemical composition of two kinds of martensitic heat-resisting steel(mass fraction, %)

(a)测量升温相变所用试样 (b)测量降温相变所用试样 图1 试样Figure 1 The test sample

图2 升温过程中相对膨胀量与温度之间的关系Figure 2 The relation between the relative increase in length and temperature during heating up

将不同冷速下得到的试样从热电偶焊接处沿径向剖开，进行金相组织观察，侵蚀剂为饱和苦味酸+盐酸+酒精溶液，侵蚀时间约30 s。……