Page 21 - 理化检验-物理分册2023年第十二期

陈海见, 等: HP-Nb合金转化炉管服役过程中的损伤规律

分弹性变形逐渐转变为塑性变形导致; 而在试验中, 高温性能也有明显降低, 服役后炉管试样蠕变断裂时
服役时间越长, 炉管对应试样的应力到达稳态的时 间均缩短, 缩短时间超过未服役炉管蠕变断裂时间的
间越短, 应力松弛速率越大, 到达稳态时的应力越 50% , 且服役时间越长, 蠕变断裂时间越短, 高温应力
小, 这些情况说明服役后的试样抗松弛性能下降。 松弛试验中应力减小达到稳态的时间也缩短。
在950℃条件下, 松弛试验时服役时间越长试样的 参考文献:

应力下降得越快, 3 号试样达到稳态需要的时间最
短, 服役后炉管组织劣化, 晶界处一次碳化物粗化、 [ 1 ] 单诗剑, 王子豪, 刘有龙, 等. 锅炉水冷壁爆管原因
碳化物含量上升导致晶界阻碍位错滑移的能力下 [ J ] . 理化检验( 物理分册), 2022 , 58 ( 6 ): 66-69.
[ 2 ] 曾凡伟, 谢逍原, 昌佳, 等.P91和 P92马氏体耐热钢
降, 使 HP-Nb合金的抗应力松弛性能降低。
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图6 转化炉管试样的高温蠕变曲线
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niobium carbide p articlesin as-cast modified HP

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图7 转化炉管试样的高温应力松弛曲线 [ 8 ] 郝丽丽, 侯淑娥.HP40 裂解炉管组织及裂纹产生原
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3 结论 [ 9 ] SHENL M , LIU H S , GONGJM , etal.Effectof

tem p eratureon dama g e evolution of Cr25Ni35Nb

( 1 )转化炉管服役过程中组织发生劣化损伤,
allo y sub j ected to combined mechanical and
合金中骨架状一次碳化物粗化, 材料形成了连续的
environmentalde g radation [ J ] .Hi g h Tem p erature
网状结构, 枝晶内二次碳化物大量析出, 并且析出后
MaterialsandProcesses , 2015 , 34 ( 4 ): 333-340.

随服役时间的延长, 二次碳化物的尺寸也逐渐长大。 [ 10 ] ILMAN M N , KUSMONO.Anal y sis of material
( 2 )服役过程中转化炉管内、 外壁发生了高温 de g radationandlifeassessmentof25Cr-38Ni-Mo-Ti

氧化损伤, 并且发生了内氧化, HP-Nb合金炉管形 wrou g htallo ysteel ( HPM ) forcrackin g tubesinan

成氧化膜、 贫 Cr区和富碳碳化物区3部分。氧化膜 eth y lenep lant [ J ] .En g ineerin g Failure Anal y sis ,

构成, 贫 Cr区沿枝晶晶界分 2014 , 42 : 100-108.
主要由 Cr 2O 3 和 SiO 2

[ 11 ] KONDRAT ’ EV S Y , ANASTASIADI G P ,
。
布有 SiO 2
RUDSKOY A I.Nanostructure mechanism of

( 3 )服役后的转化炉管与未服役转化炉管相比,
formation ofoxidefilminheat-resistantFe-25Cr-35Ni
室温下服役后转化炉管的力学性能降低较多, 断后伸
su p erallo y s [ J ] .MetalScienceand HeatTreatment ,
长率和抗拉强度都明显降低, 由于二次碳化物弥散析
2015 , 56 ( 9 ): 531-536.
出, 服役后转化炉管的硬度增大。同时服役后的炉管 ( 下转第11页)
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