黄俊霞,毕洪运,李 实

(宝山钢铁股份有限公司中央研究院,上海 201999)

奥氏体耐热钢的铬镍含量高,具有良好的高温强度和抗氧化性能,在工业炉和热交换器等行业应用广泛[1-7]。近年来,为了满足日益苛刻的环保要求,通过提高燃烧温度以改善汽车发动机燃油效率势在必行。因此,排气系统热端部件如歧管等的服役温度也将不断升高。奥氏体耐热不锈钢在排气系统热端的应用越来越多,如高温端歧管用的奥氏体耐热钢309S和304H等。

QIAN Jiong等[8]研究了310S不锈钢经不同温度敏化处理后的晶间腐蚀行为,提出了310S不锈钢的敏化与富碳析出物之间的可能关系。TAVARES S S M 等[9]研究了310S在600～800 ℃下的组织演化和耐蚀性,结果表明:sigma相和碳化物的析出导致了严重的晶间腐蚀,但在此温度区间时效后晶间腐蚀可以修复,修复晶间腐蚀所需时间随着温度的升高而减少。Yashar Behnamian等[10]研究了310不锈钢在500 ℃超临界条件下的氧化和裂纹敏感性,结果表明:沿贫铬区出现的碳化物导致了微裂纹尖端区域晶界的脆性。裂纹区域主要为富铬的氧化物、SiO2和少量的碳化物。这些研究主要集中于温度低于800 ℃的服役条件,高于800 ℃的研究较少,而排气系统歧管的服役温度往往超过800 ℃,并有逐渐升高的趋势。

为此,本文研究了309S奥氏体耐热钢的高温性能,主要包括高温瞬时强度、持久强度和高温疲劳性能,为其在高温条件下的使用提供依据。

1 试验材料与步骤

1.1 试验材料

试验材料为工业化生产的309S奥氏体耐热钢冷轧板,化学成分如表1所示。……