Page 22 - 理化检验-物理分册2024年第三期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202403003

长时运行过热器 12Cr1MoV 钢管的内壁氧化层

廖建开 ,苏杨彬 ,郭 岩 2
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[ 1. 华电( 漳平) 能源有限公司,漳平 364400 ; 2. 华电电力科学研究院有限公司,杭州 310030 ]

摘 要: 采用扫描电镜分析、 能谱分析、 X 射线衍射分析、 透射电镜分析、 X 射线光电子能谱分
析、 力学性能测试等方法对长时运行过热器 12Cr1MoV 钢管的内壁氧化层进行研究。结果表明:
碳化物, 该碳化物呈弥散分
高温服役条件下, 12Cr1MoV 钢管的晶界析出面心立方结构的 Cr 23 C 6
布, 使晶界得到强化; 钢管基材与内壁氧化层界面未出现明显的分层现象; 随着服役时间的延长, 晶
碳化物呈链状聚集分布, 碳化物逐渐增多, 颗粒尺寸逐渐增大, 氧化层组织疏松, 且与金
界 Cr 23 C 6
属基体之间存在明显的分界面。

关键词: 12Cr1MoV 钢管;内壁氧化层;显微组织;物相组成

中图分类号: TB31 ; TG142.7 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2024 ) 03-0010-06

Theinnerwalloxidela y erof12Cr1MoVsteel p i p eforlon g -termo p eration

ofsu p erheater

LIAOJiankai , SUYan g bin , GUOYan 2
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[ 1.Fu j ianHuadian ( Zhan gp in g ) ThermalPowerCo. , Ltd. , Zhan gp in g364400 , China ;

2.HuadianElectricPowerResearchInstituteCo. , Ltd. , Han g zhou310030 , China ]

Abstract : Scannin gelectron microsco pyanal y sis , ener gys p ectrum anal y sis , X-ra y diffractionanal y sis ,

transmissionelectronmicrosco pyanal y sis , X-ra yp hotoelectrons p ectrosco pyanal y sisand mechanicalp erformance

testin g were usedto stud ytheinner walloxidela y erof12Cr1MoV steelp i p esforlon g -term o p eration of

su p erheaters.Theresultsshowthatunderhi g htem p eratureserviceconditions , Cr 23 C 6car bideswithafacecentered

cubicstructure werep reci p itatedattheg rainboundariesof12Cr1MoV steelp i p es , andthe y weredis p ersed ,

stren g thenin g theg rainsboundaries.Therewasnoobviousla y erin gp henomenonattheinterfacebetweenthesteel

p i p esubstrateandtheinnerwalloxidela y er.Withthe p rolon g ationofservicetime , theCr 23 C 6carbidesatthe g rain

boundariesexhibitedachainlikea gg re g ationdistribution , with morecarbidesandlar g erp articlesizes.Theoxide

la y erstructurewasloose , andtherewasaclearinterfacebetweenthecarbidesandthemetalmatrix.

Ke y words : 12Cr1MoVsteel p i p e ; innerwalloxidela y er ; microsco p icor g anization ; p hasecom p osition

12Cr1MoV 钢 的 执 行 标 准 为 GB / T 3077 — 和较高的持久强度、 塑性, 被普遍用于制造温度不高

2015 《 合金结构钢》。 12Cr1MoV 钢是低合 金耐热 于 555 ℃ 的 蒸 汽 管 道 和 集 箱, 以 及 温 度 不 高 于

钢, 广泛应用于国内火力发电机组锅炉中, 其正常母 570 ℃ 的受热面管。长期运行在高温、 高压和交变
材组织为珠光体。该钢通过 Cr 、 Mo 合金元素产生 应力工况下的 12Cr1MoV 钢会出现珠光体球化、 碳
固溶强化作用, V 元素与 C 元素形成 V C 碳化物, 产 化物聚集、 固溶体合金元素贫化等组织不稳定问题,
生弥散强化作用, 因此该钢具有较好的组织稳定性 使其持久强度、 硬度、 抗疲劳性能等力学性能降低,
导致管道发生高温蠕变失效, 严重影响发电机组的
收稿日期: 2023-05-10 安全稳定运行 [ 1-6 ] 。
基金项目: 中国华电集团科技项目( CHDKJ22-02-108 )
12Cr1MoV 钢焊接接头经长期高温运行后, 其
作者简介: 廖建开( 1973- ), 男, 助理工程师, 主要从事电厂金属
母材组织以铁素体 + 珠光体 + 颗粒状析出物为主,
材料研究工作
析出物不均匀地分布在珠光体内, 以及珠光体与铁
通信作者: 郭 岩, gy 197704@163.com
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