奧氏體耐磨板具有高熱強性和抗氧化性,,廣泛用于超過600℃的鍋爐過熱器和再熱器高溫段,,最高使用溫度可達760℃,耐磨板的使用,在一定程度上解決了因爐膛煙氣溫差大而引起的超溫爆管,,明顯提高了鍋爐運行的安全性,。但耐磨板在長期高溫運行過程中易發(fā)生組織轉(zhuǎn)變,,導(dǎo)致材料老化,。因此,研究奧氏體耐磨板鋼在高溫條件下運行時的組織轉(zhuǎn)變及其影響因素,,對于合理安排材料的運行時間,、在線監(jiān)督管道的損傷程度及對材料本身進行改進等方面具有重要意義。為此,,通過高溫時效模擬試驗,,研究時效溫度和時間對耐磨板組織與析出相的影響,為耐磨板的安全服役提供參考,。
材料供貨狀態(tài)為經(jīng)固溶處理,,即1060~1070℃保溫15~30min后空冷或者風(fēng)冷,組織為單相奧氏體,。本試驗通過提高溫度加速耐磨板的老化,,時效溫度為650、700和750℃,,時效時間分別為30,、60和150d,通過時效模擬研究耐磨板在長期運行中的組織變化特征,。
高溫時效模擬試樣及原始試樣經(jīng)磨制,、拋光、王水腐蝕后,,利用光學(xué)顯微鏡觀察晶粒大小,,采用QUANTA 400掃描電鏡進行組織分析,借以觀察試樣組織形態(tài),,并用Image-Pro Plus軟件對顯微組織定量分析,,對比析出相的分布及特征,利用SEM附帶的能譜儀進行成分分析,。利用堿性高錳酸鉀溶液腐蝕試樣,,通過觀察金相顯微鏡下試樣表面是否出現(xiàn)橘紅色斑,來確定耐磨板時效后σ相的存在,。研究結(jié)果表明:
(1)耐磨板原始組織為奧氏體,,孿晶界清晰可見,;高溫時效后晶粒尺寸逐漸增大,,晶界粗化,孿晶減少,,異常長大晶粒增多,。
(2)耐磨板在650,、700和750℃時效過程中,,析出相總量隨時間的延長呈冪函數(shù)增長,析出相面積分數(shù)即析出相總量分別符合函數(shù)S650=0.084t0.454,、S700=0.281t0.327,、S750=0.313t0.338。
?。?)耐磨板在650,、700℃分別時效30d后,析出相主要為碳化物,,時效60d后析出相除碳化物外還有極少量σ相,,主要成分為Fe、Cr,;在750℃時效30d后,,析出相數(shù)量增加顯著,主要為碳化物,,且有少量σ相,。