李新梅，张忠文，杜宝帅，彭宪友

（国网山东省电力公司电力科学研究院，济南250002）

0 引 言

HR3C钢是在TP310钢的基础上通过复合添加铌、氮合金元素研制出的一种具有较高高温强度的奥氏体耐热钢，主要用于超超临界机组高温过热器和再热器的高温段，运行环境极为苛刻［1-3］。经高温高压运行后，HR3C钢的组织会发生变化，这势必会引起其性能发生改变［3-5］。研究表明［1-4］，HR3C钢在运行温度下具有明显的脆化倾向。锅炉在启停过程中，通常对材料的韧性有较高要求，尤其是奥氏体钢的线膨胀系数很大，运行过程中必须防止管排变形对其施加很大的约束力。为确保机组的安全运行，必须掌握钢材的时效变化规律，这使得研究HR3C钢高温时效后显微组织和性能的变化显得尤为重要。为此，作者研究了HR3C钢在600℃时效不同时间后的显微组织和冲击韧性，分析了析出相的种类、数量和形态变化，以及与冲击韧性变化之间的关系，为实现HR3C钢在服役中的有效监督提供依据。

1 试样制备与试验方法

试验钢采用日本住友公司生产的HR3C钢，尺寸（外径×壁厚）为φ45mm×9.6mm，化学成分如表1所示。与ASME标准相比，钢中含有非标成分钼元素，显然，这对提高钢的高温强度有利［6］。另外，除氮元素因标样原因没有检测出来之外，其余元素都在标准规定的范围内。

表1 HR3C钢的化学成分（质量分数）Tab.1 Chemical composite of HR3C steel（mass） %

将HR3C钢加工成（管材纵向长度×宽度×厚度）60mm×12mm×6mm的长条试样，放入SX2 12-16型箱式电阻炉中，在空气条件下进行时效（时效温度为600℃，时效时间分别为100，200，300，500h），随炉冷却。……