陈广兴，许晓嫦

(1.中南大学 材料科学与工程学院，长沙 410083；2.宝钢湛江钢铁有限公司，广东湛江 524094)

0 引言

临氢设备常在高温高压且含有氢、硫等腐蚀介质的环境工作，因此临氢设备的制造材料通常选用兼具较好的热强性、抗高温氧化和耐蚀性的Cr-Mo钢[1-5]。常见的低碳低合金Cr-Mo钢主要有15CrMoR(H)、14Cr1MoR(H)和12Cr2Mo1R(H)三种[3，6-7]。GB/T 35012—2018中14Cr1MoR(H)钢抗拉强度的下限值较15CrMoR钢提升70 MPa，达到与12Cr2Mo1R(H)钢同等的强度水平，但主要合金元素中贵重合金元素如Cr和Mo的添加量与15CrMoR(H)钢基本相同，均约为12Cr2Mo1R(H)钢的1/2[7]。因此，14Cr1MoR(H)钢具有更好的应用价值。

大型临氢设备用14Cr1MoR(H)钢在正式投入使用前，需要经历正火(允许加速冷却)、回火和长时间焊后热处理的过程，焊后热处理温度通常选择(670～690)±10 ℃，长时间焊后热处理过程相当于长时间人工时效过程[7]。Cr-Mo钢长时间时效过程容易出现组织老化和性能恶化等问题[8]，因此，Cr-Mo钢的时效稳定性对设备的服役安全性具有重要影响。迄今为止，关于不同原始组织对14Cr1MoR(H)钢时效稳定性影响的对比性报道尚不多见。对于厚钢板等厚壁件，其芯部与表层的冷却速率不同，导致热处理后厚壁件芯部和表层的组织难以达到均一。不同的原始组织在长时间时效后的性能表现是否具有较大差异，时效后性能最差的组织表现出来的性能能否满足要求，是评价厚壁件服役安全性的重要依据[9]。结合JMatPro软件模拟14Cr1MoR(H)钢的CCT曲线和ABAQUS软件模拟钢板的冷却速率，结果表明，厚度6～120 mm的14Cr1MoR(H)钢正火(允许加速冷却)热处理可获得铁素体+珠光体、铁素体+贝氏体以及贝氏体等系列组织。……