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Super304H奧氏體耐熱不銹鋼（化學成分）時效后的組織結構
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司bt990.com.cn
更新時間：2015-01-12
Super304H是在TP304H鋼基礎上開發(fā)的一種經(jīng)濟型18-8奧氏體耐熱不銹鋼。Super304H奧氏體鋼目前已廣泛應用于國內外超超臨界（USC）機組中的過熱器和再熱器，并顯示出良好的綜合性能。
???????Super304H是在TP304H鋼基礎上開發(fā)的一種經(jīng)濟型18-8奧氏體耐熱不銹鋼。該鋼種中Cr和Ni的含量保證了奧氏體的基體組織和良好的抗氧化性能，而添加約3%的Cu并附以少量的Nb和N，可以使Super304H鋼在高溫服役時析出納米級的富Cu相和MX相（Nb（C，N））以及Z相（NbCrN），通過以上這些析出相的沉淀強化，使其具有更好的高溫強度。Super304H奧氏體鋼目前已廣泛應用于國內外超超臨界（USC）機組中的過熱器和再熱器，并顯示出良好的綜合性能。本項目主要利用掃描、透射電子顯微鏡對650℃×5000h時效的Super304H奧氏體鋼耐熱鋼的組織結構進行觀察，分析Super304H奧氏體耐熱鋼中夾雜物與各種析出相的分布，及其與奧氏體基體的晶體學關系，以期進一步完善人們對Super304H奧氏體耐熱鋼中夾雜物以及長期高溫時效析出相的認識，為該鋼種的高溫服役性能評估提供實驗依據(jù)。
實驗材料為國內鋼企生產的Super304H奧氏體耐熱管，直徑為51mm，壁厚為9mm，其成分如表1?所示。試樣從成品管材上切取后，經(jīng)650℃×5000h時效處理，金相試樣經(jīng)機械研磨和拋光后用王水進行化學侵蝕，采用JSM-7600F型場發(fā)射型掃描電子顯微鏡進行組織觀察。透射電鏡樣品經(jīng)機械研磨至約40μm后進行電解雙噴減薄，所用電解液為5vol%HClO4+95vol%C2H5OH溶液，用液氮冷卻至-40～-30℃范圍，工作電壓為60V。利用JEM-2100F場發(fā)射型透射電子顯微鏡對樣品進行組織結構觀察分析，并采用X射線能譜（EDS）對析出相或夾雜物化學成分進行分析。
表1??Super304H鋼的化學成分（質量分數(shù)，%）
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C
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Si
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Mn
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P
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S
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Cr
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Ni
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Cu
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Nb
|
N
|
Fe
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0.07～0.13
|
≤0.03
|
≤1.00
|
≤0.040
|
≤0.030
|
17.0～19.0
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7.5
～10.5
|
2.5
～
3.5
|
0.3
～
0.6
|
0.05～0.12
|
余量
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?
結果表明：Super304H奧氏體鋼中存在固溶處理過程未溶解的尺寸約為2μm塊狀、150nm球狀NbC以及1μm圓形夾雜物，這些NbC與基體不存在特定的位向關系，時效過程析出的尺寸約為8nm多邊形狀NbC則與基體存在立方取向關系；M23C6可以NbC為核心析出形成雙層結構，偶爾發(fā)現(xiàn)在基體單獨析出，M23C6與奧氏體存在立方取向關系，在奧氏體晶界析出的多邊形狀M23C6與基體也存在立方取向關系，而橢圓顆粒狀M23C6，則不存在這種關系；奧氏體基體內析出大量尺寸約為35nm的富Cu相與基體存在共格關系，富Cu析出相對Super304H奧氏體鋼強化作用主要來自共格強化效應。
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