Page 17 - 理化检验-物理分册2021年第十一期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202111001

长期服役后末级再热器 12Cr1MoVG 钢管的组织性能

和剩余寿命评估

刘泰然 , 张一可 , 王志武 , 句光宇 3
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( 1. 河南农业大学, 郑州 450046 ; 2. 武汉大学, 武汉 430072 ;

3. 中国大唐集团科学技术研究院有限公司 华中电力试验研究院, 郑州 450000 )

摘 要: 利用光学显微镜、 扫描电镜、 能谱仪、 维氏硬度计等仪器, 对服役1×10 h后某火电机组
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末级再热器12Cr1MoVG 钢管进行组织分析、 力学性能测试和剩余寿命评估。结果表明: 该钢管的
化学成分、 力学性能均符合标准要求; 钢管处于应力安全状态; 钢管珠光体球化级别为3~4级, 合
金元素产生了明显的再分配现象, 固溶合金元素贫化明显; 未见蠕变孔洞, 蠕变处于稳定的第二阶
段; 根据氧化膜厚度计算得到的管壁当量温度超过额定蒸汽温度, 存在超温现象, 但是未超过

12Cr1MoVG 钢的最高使用温度; 根据氧化膜厚度估算的该钢管的剩余使用寿命超过100000h 。
关键词: 12Cr1MoV 钢; 显微组织; 氧化膜; 力学性能

中图分类号: TG142.1 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2021 ) 11-0001-05

Microstructure PerformanceandRemainin gLifeAssessmentof
,

12Cr1MoVGSteelPi p eofFinalReheaterafterLon g Service

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LIUTairan , ZHANGYike , WANGZhiwu , JUGuan gy u 3

( 1.HenanA g riculturalUniversit y , Zhen g zhou450046 , China ; 2.WuhanUniversit y , Wuhan430072 , China ;

3.CentralChinaElectricPowerTestResearchInstitute , Datan gGrou pScienceandTechnolo gyResearch

InstituteCo. , Ltd. , Zhen g zhou450000 , China )

Abstract : Usin g o p ticalmicrosco p e , scannin gelectronmicrosco p e , ener gys p ectrometer , Vickershardness

testerandothere q ui p ment , themicrostructureanal y sis , p erformancetestandremainin glifeassessmentofthe

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12Cr1MoVGsteel p i p eoffinalreheaterofathermal p owerunitafter1×10 hservicewerecarriedout.Theresults

showedthatchemicalcom p ositionsandmechanical p ro p ertiesofsteel p i p emetstandardre q uirements , andsteel p i p e

wereinastresssafestate.Steel p i p ep earlites p heroidizationlevelwas3-4 , theallo y in gelementshadp roduced

obviousredistributionp henomenon , andthesolidsolutionallo y in g elementsareobviousl y de p leted.Nocree p holes

wereobserved , andthecree pwasinastablesecondsta g e , thee q uivalenttem p eratureof p i p ewallcalculatedbased

onoxidescalethicknessexceededtheratedsteamtem p erature.Therewasanover-tem p erature p henomenon , butit

didnotexceedthemaximumservicetem p eratureof12Cr1MoVGsteel.Theremainin gservicelifeofsteelp i p e

estimatedbasedonoxidefilmthicknessexceeded100000h.

Ke y words : 12Cr1MoVsteel ; microstructure ; oxidefilm ; mechanical p ro p ert y
12Cr1MoVG 钢是一种具有良好抗高温蠕变性 货状态 为 正 火 + 回 火 态, 组 织 为 铁 素 体 + 贝 氏
能、 耐高温腐蚀和抗氧化性能的合金钢, 广泛应用于 体 [ 3-4 ] 。由于该材料长期服役于高温环境中易发生
电厂锅炉主蒸汽管、 过热器管和再热器管 [ 1-2 ] , 其供 珠光体球化、 碳化物沿铁素体晶界析出和粗化, 导致
材料使用性能下降 [ 5-6 ] , 严重时会危害锅炉部件的安
全。张彦文等 [ 7 ] 研究了火电厂用12Cr1MoVG 钢管

收稿日期: 2020-12-22
作者简介: 刘泰然( 1998- ), 男, 硕士研究生, 主要从事材料高温 在使用过程中发生早期爆管失效的原因, 研究表明:
钢管受腐蚀介质影响, 内壁发生减薄, 出现蠕变孔
氧化组织及性能研究工作, 2715133758@ qq .com
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