T91钢金相组织异常原因分析及建议
2012-11-15代小号欧阳杰徐雪霞郑相锋
河北电力技术 2012年4期
代小号,欧阳杰,徐雪霞,郑相锋,王 勇
(河北省电力公司电力科学研究院,石家庄 050021)
1 概述
T91钢是锅炉受热面管常用的马氏体耐热钢,其在9Cr1Mo钢的基础上降低含碳量,严格限制硫、磷的质量分数,添加少量的钒、铌元素进行合金化。ASTM213/A213M-85C标准中规定T91钢的化学成分见表1。其正常组织为细小的板条状,组织为回火马氏体,见图1。
表1 标准规定T91钢的化学成分 %

元素CMnPSSiCr质量分数0.08~0.120.30~0.60≤0.02≤0.010.20~0.508.00~9.50元素MoVNbNNi质量分数0.85~1.050.18~0.250.06~0.100.03~0.07≤0.40

图1 正常的T91组织
在对某电厂爆管取样管检验过程中发现该批次的小管金相组织均是异常组织,不是正常的回火马氏体,T91钢的强化机理得不到正常的发挥,易造成爆管,以下列举了本次检验发现的异常金相组织,并分析产生的原因,给出相关建议。
2 金相组织异常情况介绍
2.1 铁素体代替马氏体
在正火条件下,T91钢铁素体的等轴晶完全奥氏体化,快速冷却后就能得到马氏体组织,冷却速度对奥氏体转变起着重要作用,由于壁厚的原因冷却速度对P91管道的影响更加显著。T91小管由于壁薄不容易出现冷却速度不正确造成的异常组织,但是该次检验在T91管道中发现了由于冷却速度不正确造成的非正常组织,见图2、图3。

图2 等轴状铁素体组织

图3 等轴状铁素体老化组织
关于冷却速度对于T91钢马氏体转变的影响,相关研究表明[1],在冷却速度低于2 ℃/min时,金相组织全部为铁素体,未出现正常的马氏体组织,其铁素体呈等轴状分布,其中在图3的晶界中出现了链状碳化物。
