Page 57 - 理化检验-物理分册2024年第十二期

12

试验与研究 DOI:10.11973/lhjy-wl240166

高温应力下 TP347HFG 钢的组织

王光乐，郭 岩，熊宗群，陈卓婷
（华电电力科学研究院有限公司，杭州 310030）

摘 要：采用透射电镜和扫描电镜研究TP347HFG钢在高温应力作用下的析出相。结果表明：析
出相为面心立方结构的M 23 C 6 和NbC碳化物，前者分布于晶内和晶界，后者弥散分布于晶内；随着试
验时间的延长，M 23 C 6 数量明显增多，但尺寸无明显变化；TP347HFG钢中的一次碳化物数量多，在
长时高温应力作用下，碳化物易于在晶界及其附近聚集，促进裂纹的形成。
关键词： TP347HFG钢；高温应力；析出相；组织；碳化物
中图分类号：TG115.2；TB31 文献标志码：A 文章编号：1001-4012(2024)12-0041-04
Microstructure of TP347HFG steel under high temperature stress

WANG Guangle, GUO Yan, XIONG Zongqun, CHEN Zhuoting

(Huadian Electric Power Research Institute Co.,Ltd., Hangzhou 310030, China)
Abstract: The precipitated phase of TP347HFG steel under high temperature stress was studied by transmission
electron microscopy and scanning electron microscopy. The results show that the precipitated phases were M 23 C 6 and
NbC carbides with face-centered cubic structure. The former was distributed in the grain and grain boundary, and the
latter was dispersed in the grain. With the extension of test time, the number of M 23 C 6 increased significantly, but the
size did not change significantly. There were many primary carbides in TP347HFG steel. Under the action of long-term
high temperature stress, carbides were easy to accumulate at grain boundaries and their vicinity, which promoted the
formation of cracks.
Keywords: TP347HFG steel; high temperature stress; precipitated phase; organization; carbide

发展清洁煤发电技术可以缓解全球能源紧张、 晶粒较细，有利于加快Cr的扩散迁移速率，与蒸汽

减少环境污染，在众多的清洁煤发电技术中，较现实 中的氧形成致密富Cr的Cr 2 O 3 层，从而阻止高温蒸
可行的途径是发展超超临界燃煤发电技术。提高锅 汽对管子内壁的进一步氧化，具有良好的抗蒸汽氧
炉蒸汽的压力和温度，可以提高超超临界机组的热 化性能 [9-16] 。在温度为 600~750 ℃时，TP347HFG
效率，大幅降低煤耗和排放量 [1-3] 。近些年，我国致 钢的许用应力大于比TP347H钢的许用应力，差
力发展超超临界燃煤发电技术，机组高温部件材料 值大于 20%，断裂塑性也优于TP347H钢。因此，
普遍为TP347HFG、Super304H、TP310HCbN等耐 TP347HFG钢在超超临界机组锅炉过热器和再热器
上得到了广泛的应用。
热钢，其中TP347HFG耐热钢是在TP347H钢的基
笔者采用透射电镜（TEM）和扫描电镜（SEM）
础上，通过特殊高温处理，即在最后一道拔管之前将
研究TP347HFG钢在高温应力作用下的析出相，为
管子进行一次温度高于最终固溶处理温度的软化退
应用该型耐热钢的超（超）临界机组的金属监督及运
火，在高温软化过程中析出大量NbC质点，阻碍最
行维护提供数据支持。
终固溶处理时奥氏体晶粒的长大，使晶粒细化达到
8 级以上 [4-8] 。与TP347H钢相比，TP347HFG钢的 1 试验方法
根据GB/T 2039－1997《金属拉伸蠕变及持
收稿日期：2024-06-17
久试验方法》，将规格为 45 mm×8.5 mm（外径×
作者简介：王光乐（1991—），男，硕士，工程师，主要从事超超临
壁厚）的国产供货态TP347HFG钢管制成持久试
界火力发电机组材料研究工作
通信作者：郭 岩，gy197704@163.com 样，在高温蠕变试验机上进行温度为620 ℃的不同
41