P92耐热钢弯头高温持久过程组织表征

doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2025.01.036

金属热处理 ›› 2025, Vol. 50 ›› Issue (1): 230-235.DOI: 10.13251/j.issn.0254-6051.2025.01.036

P92耐热钢弯头高温持久过程组织表征

彭杏娜¹, 丛相州², 彭先宽², 涂德军¹, 乔亚霞¹

1.中国电力科学研究院有限公司, 北京 100055;
2.北京国电富通科技发展有限责任公司, 北京 102401

收稿日期:2024-07-22 修回日期:2024-11-08 出版日期:2025-01-25 发布日期:2025-03-12
作者简介:彭杏娜(1983—),女,高级工程师,博士,主要研究方向为电站金属材料成形及焊接,E-mail:pengxingna2325@163.com

Characterization of microstructure of P92 heat-resistant steel elbow during high-temperature creep rupture process

Peng Xingna¹, Cong Xiangzhou², Peng Xiankuan², Tu Dejun¹, Qiao Yaxia¹

1. China Electric Power Research Institute, Beijing 100055, China;
2. Beijing Guodian Futong Technology Development Co., Ltd., Beijing 102401, China

Received:2024-07-22 Revised:2024-11-08 Online:2025-01-25 Published:2025-03-12

摘要/Abstract

摘要： 采用扫描电镜、透射电镜、EBSD等分析方法,研究了P92钢弯头在630 ℃、不同应力(175、140、130和100 MPa)下持久过程中夹持段(时效)、变形段(蠕变)和颈缩位置(断口)的组织转变。结果表明,P92钢弯头在蠕变条件下出现应变诱导析出粗化的现象。长期时效后P92钢由马氏体板条形貌转变为刃型位错。P92钢持久断口附近的裂纹扩展初期为椭圆形孔洞,而Laves相析出后晶界强度相对前期降低,裂纹转变为楔形和花形。

关键词: P92耐热钢, 弯头, 高温持久, 组织演变

Abstract: Microstructure transformation of the clamping section (aging), deformation section (creep), and necking position (rupture) of P92 steel elbows during creep rupture at 630 ℃ and different stresses (175, 140, 130, and 100 MPa) was studied by using scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, EBSD, etc. The results indicate that strain-induced precipitation coarsening occurs in the P92 steel elbows under creep conditions. After long-term aging, the morphology of the P92 steel changes from martensite lath to edge dislocation. The cracks near the rupture of the P92 steel initially expand into elliptical holes. After the Laves phase precipitates, the grain boundary strength decreases compared to the early stage, and the cracks transform into wedge and flower shapes.

Key words: P92 heat-resistant steel, elbow, high-temperature creep rupture, microstructure evolution

中图分类号:

TG162.8

彭杏娜, 丛相州, 彭先宽, 涂德军, 乔亚霞. P92耐热钢弯头高温持久过程组织表征[J]. 金属热处理, 2025, 50(1): 230-235.

Peng Xingna, Cong Xiangzhou, Peng Xiankuan, Tu Dejun, Qiao Yaxia. Characterization of microstructure of P92 heat-resistant steel elbow during high-temperature creep rupture process[J]. Heat Treatment of Metals, 2025, 50(1): 230-235.

参考文献

[1]李益民, 范长信, 杨百勋, 等. 大型火电机组用新型耐热钢[M]. 北京: 中国电力出版社, 2013.
[2]刘正东, 程世长, 王起江, 等. 中国600 ℃火电机组锅炉钢进展[M]. 北京: 冶金工业出版社, 2011.
[3]Abe F, Taneike M, Sawada K. Alloy design of creep resistant 9Cr steel using a dispersion of nano-sized carbonitrides[J]. International Journal of Pressure Vessels and Piping, 2007, 84(1/2): 3-12.
[4]乔亚霞, 武英利, 郭军. P92钢焊接接头持久强度及微观组织分析[J]. 焊接学报, 2011, 32(1): 109-112, 118.
Qiao Yaxia, Wu Yingli, Guo Jun. Stress-rupture and microstructure analysis of P92 weld joint[J]. Transactions of the China Welding Institution, 2011, 32(1): 109-112, 118.
[5]GB 50764—2012, 电厂动力管道设计规范[S].
[6]刘学, 白绍桐, 张东黎, 等. 超超临界机组再热蒸汽管道热推弯头强度分析[J]. 华电技术, 2008(2): 22-25.
Liu Xue, Bai Shaotong, Zhang Dongli, et al. Intensity analysis of reheat steam pipeline hot pushed elbow for ultra supercritical units[J]. Huadian Technology, 2008(2): 22-25.
[7]DL/T 695—2014, 电站钢制对焊管件[S].
[8]魏骁, 徐广信, 丛相州. A335P92钢热压成形工艺试验研究[J]. 电力建设, 2012, 33(3): 89-92.
Wei Xiao, Xu Guangxin, Cong Xiangzhou. Experimental research on hot forming process of A335P92 steel[J]. Electric Power Construction, 2012, 33(3): 89-92.
[9]王晓舟. 推制大口径弯头设计与制造工艺的研究[J]. 金属成形工艺, 1999, 17(1): 9-11, 50.
Wang Xiaozhou. Research for design and fabrication of heavy calibre pushed-elbow[J]. Metal Forming Technology, 1999, 17(1): 9-11, 50.
[10]Abe F, Horiuchi T, Taneike M, et al. Stabilization of martensitic microstructure in advanced 9Cr steel during creep at high temperature[J]. Materials Science and Engineering A, 2004, 378(1/2): 299-303.
[11]侍克献, 张作贵, 田根起, 等. 国产主蒸汽管道用P92钢的持久性能研究[J]. 动力工程学报, 2023, 43(10): 1260-1267.
Shi Kexian, Zhang Zuogui, Tian Genqi, et al. Study on creep-rupture property of P92 steel in domestic main steam pipes[J]. Journal of Chinese Society of Power Engineering, 2023, 43(10): 1260-1267.
[12]李进, 陈桂, 张剑楠. P92钢管高温持久试验及组织演变研究[J]. 钢管, 2022, 51(1): 30-33.
Li Jin, Chen Gui, Zhang Jiannan. Study on high-temperature creep rupture test and microstructure evolution of P92 steel pipe[J]. Steel Pipe, 2022, 51(1): 30-33.
[13]刘成, 彭志方, 彭芳芳, 等. P92钢625 ℃持久实验过程中试件特征部位相参量的变化[J]. 材料工程, 2020, 48(3): 98-104.
Liu Cheng, Peng Zhifang, Peng Fangfang, et al. Phase parameter changes of specific positions of P92 steel specimens during creep rupture test at 625 ℃[J]. Journal of Material Engineering, 2020, 48(3): 98-104.
[14]林永祥. P92钢焊条熔敷金属600 ℃持久测试及微观组织演变研究[J]. 焊接技术, 2021, 50(2): 13-17, 105-106.
Lin Yongxiang. Study on creep-rupture tests and microstructure evolution of P92 steel electrode deposited metal at 600 ℃[J]. Welding Technology, 2021, 50(2): 13-17, 105-106.

[1]	赵勇桃, 吴银虎, 鲁海涛, 王瑞, 雷丙旺. 不同等温温度下P92钢的组织演变[J]. 金属热处理, 2024, 49(9): 47-50.
[2]	王成宇, 安腾, 谢兴飞, 吕少敏, 曲敬龙. GH4730合金累积变形过程中的组织演变规律[J]. 金属热处理, 2024, 49(4): 88-94.
[3]	张禹, 于金瑞, 于鑫泓, 冯以盛, 张云山, 赵而团. 等温淬火温度对50CrVA钢组织与性能的影响[J]. 金属热处理, 2024, 49(3): 28-32.
[4]	童炀, 张婧, 辛文彬, 罗果萍, 彭军, 侯蹬云. Nb含量对V-Ti-N工程结构用钢连续冷却转变规律及组织性能的影响[J]. 金属热处理, 2024, 49(3): 236-243.
[5]	张坛, 李昊彧, 定巍, 李岩. 预备组织对中锰钢临界退火组织演变和力学性能的影响[J]. 金属热处理, 2024, 49(10): 8-17.
[6]	郑昊青, 孟少博, 任武彬, 孙新军. 两相区退火时间对Fe-0.16C-0.2Si-4.78Mn-0.24Mo中锰钢组织和力学性能的影响[J]. 金属热处理, 2024, 49(10): 133-139.
[7]	李冰伟, 杨西荣, 刘晓燕, 王敬忠, 刘丹, 余承希, 白天育. 基于Laasraoui-Jonas位错密度模型的GH3625合金组织演变[J]. 金属热处理, 2024, 49(10): 202-210.
[8]	于金瑞, 吴康俊, 于鑫泓, 冯以盛, 赵而团. 含偏析贝氏体弹簧钢的等温转变特性[J]. 金属热处理, 2024, 49(1): 53-60.
[9]	杜忠泽, 齐泽江, 党雪, 杨彤瑶. SCM435钢的热压缩流变行为及组织演变[J]. 金属热处理, 2024, 49(1): 76-83.
[10]	张光莹, 定巍, 李岩, 冯继科, 董瑞. 预处理工艺对中锰TRIP钢微观组织和力学性能的影响[J]. 金属热处理, 2023, 48(5): 259-264.
[11]	蒋志鹏, 陈浩, 吴晓春. 压铸模具钢大模块真空高压气淬冷却过程的数值模拟[J]. 金属热处理, 2023, 48(4): 211-220.
[12]	邓闪闪, 孙永庆, 蒋业华, 刘振宝, 梁剑雄, 王长军. A286合金的高温持久性能[J]. 金属热处理, 2023, 48(3): 179-187.
[13]	岳旭, 张明玉, 同晓乐, 乔恩利, 张起, 杨嘉珞, 叶红川. Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si合金中α′相和α″相的组织演变与力学性能[J]. 金属热处理, 2023, 48(3): 215-220.
[14]	战娣, 陈岁元, 宋修文, 陈雪婷, 王玫. 直接激光沉积Fe-Cr-Ni梯度合金钢的组织与性能[J]. 金属热处理, 2023, 48(2): 1-9.
[15]	段继萱, 安腾, 王成宇, 谷雨, 吕旭东, 杜金辉. 固溶温度对一种新型镍基高温合金微观组织和力学性能的影响[J]. 金属热处理, 2023, 48(12): 13-20.

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