2021年钢的临界温度参考值
低温压力容器设计探究
低温压力容器设计探究发布时间：2021-05-14T09:52:36.527Z 来源：《科学与技术》2021年第29卷第4期作者：张永刚[导读] 随着我国经济社会的发展和科技技术的进步张永刚北京石油化工工程有限公司西安分公司陕西西安 710075摘要：随着我国经济社会的发展和科技技术的进步，低温技术得到了迅速发展和广泛应用。
笔者就低温压力容器的使用特点及存在的失效模式，设计时低温压力容器的选材、结构设计、焊接制造要求、焊后热处理、无损检测等应注意的事项作了分类分析，为工作中低温压力容器设计给予更多的参考。
关键词：低温压力容器；设计要点；注意事项；引言随着我国经济社会的发展和科技技术的进步，低温技术得到了迅速发展和广泛应用。
低温压力容器发生失效破坏会造成出人意料的极大危害，因此在低温压力容器设计时必须科学合理，保证其质量。
1低温压力容器的失效形式由于环境低温或介质低温的影响，随着使用温度的降低，低温压力容器的失效主要形式是脆性断裂。
低温脆性断裂是金属材料在温度降低至临界值（一般为其韧脆转变温度）以下时，在没有预兆的情况下发生的，在容器结构失效之前没有明显的塑性变形，一旦发生断裂，失效速度很快，断口齐平、与最大主应力方垂直，光亮平滑，呈晶粒状，壁厚无明显塑性变薄；脆性断裂时，结构元件内部的应力水平通常低于材料的屈服强度，甚至低于材料的设计应力（材料的许用应力），因此脆性断裂具有低应力破坏特征。
在设计低温压力容器时，除了确保容器强度条件之外，还需要进行必要的防脆断设计或评定。
低温脆性断裂与材料的力学性能、操作温度、缺陷形状和大小、残余应力和是否进行热处理等诸多因素有关。
2低温压力容器设计要点 2.1确定设计温度我国对低温容器的划分是指设计温度低于－20℃的碳素钢、低合金钢、双相不锈钢和铁素体不锈钢制容器，以及设计温度低于－196℃的奥氏体不锈钢制容器。
对于低温容器，其设计温度是指在正常工作情况下，设定的不高于可能达到的最低金属温度。
P91焊接接头焊后热处理硬度值偏低原因及处理方法
2021 年第3 期特 种 设 备 安 全 技 术· 56·P91焊接接头焊后热处理硬度值偏低原因及处理方法郑舟斌 虞学军 陆 伟摘 要 本文对P91管线支管台焊接接头热处理后硬度值偏低的情况进行了分析， 通过采用炉内正火加回火的热处 理方法恢复 P91 材料硬度值， 解决了现场施工中P91 材料硬度值偏低的问题。
关键词 P91 焊后热处理 硬度值 正火加回火1 前 言某在建大型炼化厂140万吨/年乙烯装置超高压蒸汽 管道采用采 P91 材料，设计压力 13.5MPa ，设计温度 545℃，最大管道 711mm ×50mm 、最小 168.3mm × 12.7mm 。
项目施工过程中，在对P91 管道焊接接头热处 理后进行硬度检测时， 出现大量密集支管台 （如图1） 焊接接头热影响区硬度值偏低的现象。
图 1 密集支管台焊接接头P91材料具有非常优良的抗高温持久性、 抗蠕变性和 冲击韧性， 但是该材料基体组织为低碳马氏体， 相对于珠 光体性耐热钢， 焊接性比较差， 冷裂倾向敏感， 热输入不当 严重影响材料的高温持久性和韧性； 如果焊接热处理后硬 度值低于正常值的话， 会导致它的持久性变差， 影响使用 寿命。
本文针对实际施工过程中 P91 焊接接头热处理后 硬度值偏低的原因进行了分析， 并提出了恢复硬度值的处 理方法， 以减少不必要的经济损失。
2 硬度值偏低原因分析2.1 焊接参数在焊缝焊接过程中， 线能量过高， 导致热输入量过大， 层间温度过高， 导致材料晶粒粗大， 均会使得焊缝硬度值 偏低。
核对P91 焊接接头的焊接记录， 预热温度、 电流、 电 压、 焊接速度、 层间温度等， 参数均在焊接工艺卡参数范围 内 （见表1） 。
表 1 焊接参数对比一览表焊接参数 焊接工艺卡数据焊接记录数据氩弧焊预热温度℃ 160 160埋弧焊接电流 A 300-400 290、 290、 310、 320、 320、330、 300 埋弧焊电压 V 25-35 29.5、 30、 31、 31、 32、 32、 34 焊接速度 mm/min 300-450 450、 440、 445、 435、 430、 440、 450层间温度℃160-3002102.2 热处理参数P91材料属于对热输入特别敏感的材料， 尤其是当进 行焊后热处理时， 过高的回火温度、 过长的回火时间会促 进马氏体再次结晶， 导致产生铁素体， 使P91材料的硬度 值降低。
双相钢的温度压力等级
双相钢的温度压力等级双相钢是一种在钢材中添加了合适量的奥氏体相和铁素体相的钢材，其拥有优异的性能和广泛的应用领域。
在工业领域中，温度和压力是不可避免的因素，因此对于双相钢的温度压力等级的研究和了解是非常重要的。
首先，我们来了解一下双相钢的组成和特点。
双相钢是由奥氏体相和铁素体相组成的，奥氏体相具有良好的延展性和韧性，而铁素体相则具有较高的强度和硬度。
由于这两种相之间的相互作用，使得双相钢具有优异的综合性能，既能满足强度要求，又能保持一定的韧性。
在温度和压力等级方面，双相钢能够承受较高的温度和压力。
一般来说，双相钢的使用温度范围在-196°C至600°C之间，而压力等级一般为1500Psi至2500Psi。
这些数据可以根据具体的使用要求进行调整和优化。
双相钢在高温和高压环境下的应用非常广泛。
在石油化工行业中，双相钢常被用于制造管道、容器和石油设备，用于输送和储存高温、高压的油气介质。
在核电站中，双相钢又被用于制造核反应堆压力容器和核燃料管道，能够承受高温和高压条件下的工作。
除了在工业领域中的应用，双相钢在船舶制造、化学装备、海洋工程等领域也有广泛的应用。
例如，双相钢可以用于制造船舶的船体和船用设备，在海洋环境下具有良好的耐蚀性和抗压性能。
在化工装备中，双相钢可以用于制造反应器、换热器和储罐等设备，能够承受高温和高压的化学介质。
在双相钢的温度压力等级的选择和评定方面，需要考虑多个因素。
首先是根据具体的应用环境和工作条件，确定合适的温度和压力范围。
其次是根据双相钢的性能指标，如抗拉强度、屈服强度、冲击韧性等，选择合适的材料牌号和规格。
同时还需要考虑到焊接性能、耐蚀性能和热处理性能等因素。
在实际应用中，双相钢的温度压力等级评定需要进行严格的试验和验证。
通过对材料的拉伸试验、冲击试验和破裂韧性试验等，可以评估双相钢在不同温度和压力下的性能。
同时，还需要进行焊接试验和腐蚀试验，评估双相钢在实际工作环境中的稳定性和耐久性。
钢的临界温度参考值(第7版)
钢的临界温度参考值（第7版）东北特殊钢集团整理2015年3月30日钢的临界温度参考值(第6版)单位：℃牌号Ac1Ac3Ar1Ar3Ms碳素结构钢08732890700854480 10730875680855 15735863685840450 20735855680865 25735840680824380 30732813677796380 35724802680774360 40724790680760340 45725770690720336 50725760690721300 55727774690755290 60727766690743265 65727752696730265 70730737695727240 75725740690727230 80725730690727230 85723737690695220 15Mn73586368584016Mn736850682835410 20Mn735854682835420 25Mn73583068080030Mn734812675796355 35Mn73080068077040Mn726790689768Y40Mn731807280 45Mn72677068976850Mn720760660320 60Mn727765689741280 65Mn726765689741270 70Mn723740680合金结构钢10Mn272083062071020Mn2725840610740400 30Mn2718804627721360 35Mn2713793630710325 40Mn2713766627704320 45Mn2711765626704320 50Mn2710760596680320 08Mn2Si73590530015Mn2SiCrMo725855380 45MnSiV735805642718295 18MnMoNb736850646756370 20MnMo730839685729380 30MnMo71581538MnMo72082045MnMo725790400 30Mn2MoWA720845330 35MnMoWV740390 45MnMoV727791240 18MnMoNb76385064675615MnNi70785820MnNiCu705805390 15MnNiMo71485420MnNiMo685845420 15MnTiRE734865615779390 09MnVRE640800730320 12MnV73486561577915MnV72085063578020MnV730853630750415 25Mn2V724839620710365 35Mn2V715770320 42Mn2V725770310 45Mn2V725770310 14MnMoV710～727880～908561～665763～80014MnVTiRE72588520SiMn73284027SiMn750880750355 35SiMn735795690330 40SiMn760815290 42SiMn740800645715330 44Mn2Si730810285 50SiMn710797636703305 27Si2Mn2Mo745820340 32Si2Mn2MoA(防弹钢)727891620774315 15SiMn3MoA680860327396290 15SiMn3MoWV(A)685830345415360 20SiMn2MoV727*877*640816330* 25SiMn2MoV727*866*640785319* 30SiMn2MoVA725845630725310 30Si2Mn2MoWV739798310 35SiMn2MoV73578030637SiMn2MoV729823314 37SiMn2MoWV720835350510290 40SiMn2MoWV722836290 42SiMnMoV755870295 35B73080269179140B73079069072745B725770690720280 50B(A)740790670719280 60B740745270 15MnB720847410 20Mn2B730853613736380 30Mn2B72678640MnB730780650700325 40MnBRE725805340 45MnB72778060MnB710740280 12MoVWBSiRE83594080488014MnMoVBRE75790070077320MnMoB74085069075030Mn2MoB73480030Mn2MoTiB(A)73381464069840MnMoB72480565273720MnTiB(RE)715843625795395 20Mn2TiB70887060570525MnTiBRE708810605705391 15MnVB730840635770430 20MnVB720840635770435 40MnVB73077463968140MnWB736800630695320 20SiMnVB72686669977922SiMnMoWTiB74486240CrB74177740CrMnB729785676350 18CrMnMoB74084020CrMnMoVB85067578040CrMnMoVBA73479222CrMnWMoTiB744862450513267 10CrNiMoVB72487612Cr2MoWVTiB820～845950～980730～740830～855420 12Cr3MoVSiTiB840958374 15CrMoVB75689618CrMn2MoBA74185432018Cr2Mn2MoB74184018Cr2Mn2MoTiB77086020Cr1Mo1VNbB82790979386225CrMnMoTiB765851653756403 30Cr2MnMoB72481515Cr76683870279920Cr765836702799390 30Cr775810670355 35Cr745795670360 38CrA740780693730350 30CrA1780865360 38CrA1760885675740360 40Cr743805693730355 45Cr745790660693355 50Cr735780660693250 60Cr74076045Cr3780820330 15CrMn750845690400 20CrMn765835700798360 40CrMn740775690350 50CrMn740785300 35CrMn2730775630680300 50CrMn2730760290 18CrMnNiMo730795490690380 20CrMnNiMo720800400 40CrMnNiMo390780290 30CrMnMoTiA755830350 35CrMnMoWV730820490320 30CrMn2MoNb765401305 35CrMn2MoNb725780320 20CrMnSi(A)75584069020Cr2Mn2SiMo(A)725835615700305 25CrMnSi(A)760880680305 30CrMnSi(A)760830670705360 35CrMnSi(A)775830700755330 40CrMnSiMoVA780830288 40CrMnSiNiMo695800330 45CrMnSi(A)790880295 50CrMnSiMo790815275 15CrMn2SiMoA732805389478360 14CrMnSiNi2MoA724805607690364 30CrMnSiNi2A(超高强钢)750～760805～830310～32018CrMnTi730820690365 20CrMnTi740825680730360 30CrMnTi76579066074040CrMnTi765820640680310 25CrMnV735820420 35CrSi755830715340 38CrSi763810680755330 40CrSi760815715325 16CrSiNi745*845*390* 30CrSiMo780860350 40CrSi2Ni2MoA748802290 16Mo735875～900610830420 20Mo726*845*420* 30Mo724*825*390* 12CrMo72088069579012Cr1Mo790900380 15CrMo745845695790435 20CrMo745840504746380 25CrMo750830665745365 30CrMo757807693763345 35CrMo755800695750320 38CrMo760780320 42CrMo730780690310 45CrMo730800310 50CrMo725760290 25Cr3Mo770835360 30Cr3MoA(渗碳、渗氮钢)765810335 38CrMoAlA(渗碳、渗氮钢)760885675740360 15CrMnMo71083062074020CrMnMo710830620740249 30CrMnMo730795385 40CrMnMo732774640246 20Cr2Mn2MoA761828655735310 30CrMnMoTiA755830350 30CrMnWMoNbV720825515355 12CrMoV79090077486512CrlMoV774～803882～914761～787830～895400 12CrlMo1V79593015CrMnMoVA770870674780376 17CrMo1V783～803885～922741～785811～83820Cr1Mo1VNbB82790979386220CrMoWV80093033020Cr3MoWVA820930690790330 24CrMoV79084068079025Cr2MoV770840690780340 25Cr2MolVA78087070079030Cr2MoV781833711747330 32Cr3MoVA(渗碳、氮钢)795835310 35CrMoVA755835600356 35Cr1Mo2V770895270 38Cr2Mo2VA(超高强钢)780850320 45CrMoV750830320 55CrMoV755790680715265 30Ni690810365 40Ni715770330 50Ni725755320 15NiMo725800650750330 10Ni2710820425 12Ni3685810450 25Ni3690760340 30Ni3670750310 35Ni3670750310 40Ni3665740310 60Ni465072010Ni561577513Ni5610765350 40Ni5650710360 50Ni5650240 15NiMo725800650750330 12CrNi71583067020CrNi720800680790410 40CrNi730770660702305 45CrNi725775680310 50CrNi725770680300 12CrNi2A732794671763395 12CrNi3A(渗碳、渗氮钢)710820660380 20CrNi3A700760500630340 30CrNi3A699780650320 37CrNi3A710770640280 18CrNi4A(渗碳、渗氮钢)705780570670360 20Cr2Ni2V720795390 12Cr2Ni4A(渗碳、渗氮钢)670780605675390 20Cr2Ni4A685775585630305 35Cr2Ni4A68576062164932040Cr2Ni4680750240 20CrNiMo725810396 30CrNiMo730775340 35CrNiMo730810340 40CrNiMoA720790680320 17CrNi2Mo69081030CrNi2Mo695785350 35CrNi2Mo695780310 40CrNi2Mo680775300 12CrNi3Mo710800385 16CrNi3MoA(渗碳、氮钢)695770320 25CrNi3MoAl740780290 30CrNi3Mo680770310 35CrNi3Mo705760310 12CrNi4Mo690790370 30CrNi4MoA700740325 35CrNi4Mo700750270 35Cr2NiMo730780320 30Cr2Ni2Mo740780350 35Cr2Ni2Mo750790355 12Cr2Ni3Mo69078535Cr2Ni3Mo730770395 12Cr2Ni4Mo660770370 18Cr2Ni4Mo700810370 20Cr2Ni4Mo715820390 35Cr2Ni4MoA(超高强钢)720765200 45CrNiMoVA720790650275 30CrNi2MoVA725780640320 25CrNi3MoV680800330 30CrNi3MoV740790320 35CrNi3MoV725780320 32CrNi2MoTiA(防弹钢)725774318 15CrV755870770435 20CrV766840704782435 30CrV765820355 40CrV755790700745340 45CrV740780746315 50CrVA752780688746300 35Cr2V760850310 35CrW750810370 18CrNiWA695800310 30CrNiWA720*800*350*30CrNi2WVA706*785*320* 18Cr2Ni4WA(渗碳、氮钢)695810350400310 25Cr2Ni4WA685770300290 35Cr2Ni4W660760300 16Co14Ni10Cr2MoE600800310～320 12WMoVSiRE835940804880380非调质钢LF10MnSiTi795862696LF10Mn2VTiB654840623714405 LF20Mn2V715845394 GF30Mn2SiV720798608702GF32Mn2SiV720798343 YF35V715800350 YF35MnV708798351 YF35MnVN735818639731296 F40MnV746796667755YF40MnV725800619714320 F40MnV(Ti)728815632694405 GF40SiMnVS735800345 F45V749800680747310 YF45V740797310 YF45MnV740790260碳素工具钢T7(A)725765700280 T8(A)730750700220 T8Mn(A)725690T9(A)730760700190 T10(A)730(800)700200 T11(A)730(810)700185 T12(A)730(820)700200 T13(A)730(830)700190 T10Mn2710(850)125合金工具钢SM1CrNi3(P6)720810600715409 1Ni3Mn2MoCuAl675821382517270 2Cr3Mo2NiVSi776851672Y20CrNi3MnMoAl(P21)740780290 3Cr2MoWVNi816833268 3Cr2MnNiMo715770280 3Cr2Mo(P20)770825640760335 3Cr3Mo3VNb825920734810355 3Cr3Mo3W2V8409227868393733Cr2W4V820840690400 3Cr2W8V(H21)820(925)773(838)380 3Cr3Mo3VNb825（920）734810355 4CrMnSiMoV792855660770290 4CrSi745860725290 4CrSiV765830725330 4CrMoVSi850910130 4CrW2Si(SKS41)780840735315 4CrW2VSi800875730275 4Cr3Mo2MnVB801874680759342 4Cr3Mo2MnVNbB789910263 4Cr3Mo2MnWV770320 4Cr3Mo2NiVNb770320 4Cr3Mo3SiV(H10)810910750360 4Cr3Mo3W2V850930735825400 4Cr3Mo3W4VTiNb8218807528504Cr4Mo2WVSi830910670750255 4Cr5MoSiV(H11)853912735810310 4Cr5MoSiVl(H13)860915775815340 4Cr5MoWSiV835920740825290 4Cr5Mo2MnVSi815893271 4Cr5W2VSi875915730840275 5SiMn7557906905SiMnMoV(S2)764788300 5Cr3MnSiMo1V(S7)792*835*254* 5Cr3W3MoSiVNb780920665725330 5CrMnSiMoV710760650215 5CrMnMo710760650680220 5CrNiMo(L6)730780680230 5CrNiMoV740815650730210 5CrNiMnMoVSCa695735305378220 5CrNiTi720770700230 5CrNiW730820205 5Cr2NiMoVSi750874625751243 5Cr4Mo3SiMnVAl837902277 5Cr4Mo2W2SiV810885700785290 5Cr4Mo2W5V836893744816250 5CrW2Si(S1)775860725295 6CrSi770830710250 6CrNiMnSiMoV705740580605174 6Cr4Mo3Ni2WV737822650180 6CrW2Si7758107252806Cr4W3Mo2VNb820730220 6Cr6W3MoVSi875(905)755790250 6W6Mo5Cr4V820730240 7MnSi2750775215 7CrSiMnMoV776834694732211 7Cr4W3Mo2VNb810～830740～760220 7Cr7Mo3V2Si(LD1)876(925)725(816)105 7Cr4W7MoV785184 8Cr2MnMoWVS7708206607108Cr3785830750770370 8CrV740*761*700215 9Mn2710(760)6259Mn2V(O2)736(765)652(690)180 9SiCr770(870)730160 9Cr2730(860)700270 9Cr2Mo755（850）190 9CrWMn750(900)710230 MnSi760(865)708245 MnCrWV(O1)750(780)655190 SiMnMo735（770）676(720) SiMnWVNb750（785）130 Cr745(900)700240 V730770700200 Cr06730(950)700(740)CrMn740(980)700245 CrMnSi730(930)700Cr2745(900)700240 Cr2Mn2SiWMoV770740640(605)190 Cr4W2MoV795(900)760142 Cr5MolV(A2)785(835)705(750)180 Cr8Mo2SiV(DC53)845(905)715(800)115 Cr12(SKD1)810(835)755(770)180 Cr12MoV(SKD11)830(855)750(785)230 Cr12Mo1V1(D2)810(875)750(695)190 Cr12Mo810(875)695230 Cr12MoW815255 Cr12V810760180 V730(770)700200 VTi740(760)670(680)250 W(F1)740(820)710W2745(950)720W3CrV770～805710～730CrW760(805)725CrW4760(790)CrW5760(790)700(730)CrWMn(SKD31)750(940)710255高速工具钢9Cr6W3Mo2V2795（820）220 Cr4W2MoV795(900)760142 Cr6WV815(845)625(775)150 Cr8MoWV3Si858907215 Cr12W815(865)715180 9W18Cr4V810（845）135 W18Cr4V(T1)810～860（865）726(753)150～200 W18Cr4VCo5(T4)820（875）130～190 W14Cr4VMnRE795（860）W12Cr4V4Mo835855770225 W12Mo3Cr4V3N830870765175 W12Mo3Cr4V3Co5Si835～860140 W10Cr4V4Co5820170 W10Mo4Cr4V3Al830～860(890)115 W9Cr4V2820（870）740(780)200 W9Mo3Cr4V830（875）195 CW9Mo3Cr4VN810（850）160 W9Mo3Cr4V3840（875）210 W9Mo3Cr4VAl850（890）220 W9Mo3Cr4VCo5810（845）195 W8Mo5Cr4VCo3N820116 W7Mo4Cr4V750（830）145 W6Mo5Cr4V2(M2)835（885）736(781)131 W6Mo5Cr4V2Co5823～852220 W6Mo5Cr4V2Al845（924）120 W6Mo5Cr4V3810～845140 W6Mo5Cr4V5SiNbAl830～860160 W6Mo5Cr4V2Co5836～877739～753220 W4Mo3Cr4VSi815（855）170 W3Mo2Cr4VSi815（865）140 W2Mo9Cr4V(M1)827195 W2Mo9Cr4V2(M7)810～820845～860210 W2Mo9Cr4VCo8(M42)830～855150弹簧钢30W4Cr2VA820840690400 50CrMn740785690300 50CrMnV73578768674529050CrVA752788688746300 67CrVA(TDSiCr)732772*228* 55CrMnVA750787686745275 55SiMnB740780648680240 55Si2Mn775840690300 55Si2MnB770825690745289 55SiMnMoV745815610690290 55SiMnMoVNb730770590685292 55SiMnVB75077567070055CrMnA750775250 55CrSi765*825*290* 60CrSiV(TDSiCrV)763*823*256* 60SiMn730790285 60SiMnMo700760264 60Si2MnA755810700770305 60Si2CrA76578070060Si2CrVA77078071060Si2Mo740790260 60CrMnA735*765*260* 60CrMnBA735*765*260* 60CrMnMoA700805655255 60CrMnSiVA745800270 65MnSiV755802675705255 65Si2MnWA76578070070Si2CrA756800220 70Si3Mn(A)780810700290轴承钢G20CrMo(AISI4118)750825680775380 G20CrNiMo(AISI8620)730830669770395 G20CrNi2Mo(AISI4320)725810630740380 G20Cr2Ni4685775585630305 G55SiMoVA765858687759304 G8Cr15752(824)684780240 GCr6735(860)700192 GCr9740(887)690721205 GCr9SiMn738(775)700724170 GCr15760(900)695707240 GCr15SiMn770(872)708200 GCr15SiMo750(785)695210 GCrSiWV765(810)692200 GMnMoV(RE)743(873)677(698)175 GSiMn(RE)745674150GSiMnV755(780)680(705)100 GSiMnVRE745(785)680(730)125 GSiMnMoV740(800)681(727)115 GSiMnMoVRE742(887)682(702)Cr4Mo4V(M50)726(840)720(778)130Cr14Mo4V(AISI618)875(925)745(800)不锈耐热钢1(12)Cr6Si2Mo8508907657900(06)Cr138009057808203701(12)Cr138208507008203402(20)Cr138208936717433203(30)Cr13800～8409507007422403(30)Cr13Si8302503(32)Cr13Mo8408907507904(40)Cr13800～85010007802706(60)Cr13Mo8259002103(31)Cr17Mo860985175*1Cr10Co6MoVNb7608153601(13)Cr11Ni2W2MoV735～785885～920279～3451Cr12Ni3Mo2V7158153051(14)Cr12Ni2WMoVNb7608102901(15)Cr12WMoV8208906707601(12)Cr13Ni2(414)7322741(14)Cr17Ni2(431)7271432(25)Cr13Ni27067803204(42)Cr9Si28659358058301904(40)Cr10Si2Mo9009708108702808(83)Cr20Si2Ni8409203059(95)Cr18810840740765170102Cr17Mo(9Cr18Mo)81576514511(108)Cr17(440C)815840740765145 (110)Cr14Mo4V875925745800注：1.钢的显微组织转变点A1、A3和A cm是在缓慢加热、缓慢冷却条件下测得的临界点，因同一牌号钢的化学成分不尽相同、加热和冷却速度也有差别，实测临界温度出现波动是正常的。
超级奥氏体不锈钢254SMo焊接的研究及应用李亚辉
超级奥氏体不锈钢254SMo焊接的研究及应用李亚辉发布时间：2021-09-01T06:12:29.900Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年10期作者：李亚辉樊开霄[导读] 正确的焊接工艺是材料抗点蚀性和力学性能的保证。
因此，在生产中要严格遵守焊接工艺指导书的要求，执行焊接工艺参数，才能充分发挥材料的优异性能。
在此基础上，重点研究了超级奥氏体不锈钢254SMo的特性、焊接性能、焊接工艺控制和焊接试板检验。
李亚辉樊开霄中核四0四有限公司第二项目部酒泉 735000摘要：正确的焊接工艺是材料抗点蚀性和力学性能的保证。
因此，在生产中要严格遵守焊接工艺指导书的要求，执行焊接工艺参数，才能充分发挥材料的优异性能。
在此基础上，重点研究了超级奥氏体不锈钢254SMo的特性、焊接性能、焊接工艺控制和焊接试板检验。
关键词：254SMo；超级奥氏体不锈钢；焊接工艺1、254SMo的特点超级奥氏体不锈钢254SMo是一种高强度、高耐蚀性的纯奥氏体不锈钢。
其化学成分中的镍、铬、钼、氮等元素高于常规奥氏体不锈钢，大大提高了奥氏体组织的稳定性和耐腐蚀性。
254SMo的点蚀当量数（PREN）大于40（PREN=Cr%+3.3Mo%+16N%），临界点腐蚀温度达到87℃±3℃，其力学性能、耐高温性能和耐腐蚀性能远高于普通奥氏体不锈钢304L和316L。
尤其是254SMo奥氏体不锈钢，它具有优异的抗氯离子腐蚀性，使其广泛应用于含有高浓度氯离子的液体介质和海水等恶劣环境[1]。
此外在酸性介质的各种工业场合，特别是在含卤化物的酸中，254SMo的耐腐蚀性与昂贵的哈氏合金和钛相当。
由此可见，254SMo是一种高性价比的奥氏体不锈钢，在国内外氯碱化工、脱硫环保设备及管道中应用广泛。
在制造过程中，254SMo的焊接是最重要和最关键的特殊工艺之一。
这种材料焊接要求高，工艺复杂，焊接难度大，因此需要制定合理的焊接工艺，严格执行焊接工艺指导书，以保证焊接质量，充分发挥材料的各种优异性能。
超临界燃煤锅炉高温受热面材质选型分析
超临界燃煤锅炉高温受热面材质选型分析作者：***来源：《机电信息》2021年第08期要：随着电力行业技术发展，我国火力发电已经进入超临界压力时代。
锅炉出口蒸汽压力和温度的提高，带来了因高温蒸汽氧化形成氧化皮，进而影响锅炉安全运行的新问题，这就对受热面管材高温段的耐氧化、耐腐蚀性提出了更高的要求。
现对超临界燃煤锅炉高温受热面常用管材和喷丸处理工艺进行对比分析，并提出相应的选用建议。
关键词：高温受热面;氧化皮;管材;喷丸0 引言燃煤火力发电机组经历了低压、中压、高压、超高压、亚临界、超（超）临界的发展过程，不断往大容量、高参数技术方向发展，提高了机组效率，实现了节能降耗，同时也给锅炉高温受热面金属材质带来了新的考验。
本文对超临界机组燃煤锅炉高温受热面选用的主要管材进行了介绍，研究分析了氧化皮的产生机理和危害，介绍了喷丸技术并对比了两种管材喷丸处理后的结果，最后提出了超临界机组燃煤锅炉高温受热面管材的选用建议。
1 几种常用的高温受热面管材在22.115 MPa和374.15 ℃这个压力和温度时，水和蒸汽转化的汽化潜热等于零，并以单相、连续的形式变成蒸汽，称为水的临界点，炉内工质压力大于这个压力和温度的锅炉就是超临界锅炉。
目前常规超临界燃煤锅炉的主汽和过热器压力设计超过25 MPa，温度设计为571 ℃左右。
在此压力和温度下，超临界燃煤锅炉高温受热面常用的管材有珠光体钢（12Cr1MoV）、铁素体钢（T22、T23、T91）和奥氏体不锈钢（TP347H、TP347HFG、Super304H）[1]。
1.1 高温受热面超临界燃煤锅炉的高温受热面主要包括屏式过热器、后屏过热器、末级过热器和高温再热器。
以锅炉厂超临界、一次再热、π型直流煤粉炉为例，金属壁温区间在590～640 ℃。
超临界燃煤锅炉具体位置与壁温如表1所示。
1.2 高温受热面管材常用材质简介（1）珠光体钢，又称珠光体热强钢或珠光体耐热钢。
这类钢是在正火状态下，具有珠光体和铁素体显微组织的钢。
Zener-Hollomon参数对Cr4Mo4Ni4V高合金钢热变形行为的影响
第52卷第2期2021年2月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.52No.2Feb.2021Zener-Hollomon 参数对Cr4Mo4Ni4V 高合金钢热变形行为的影响马少伟1,3，张艳1,3，杨明1,2,3，李波2(1.贵州大学材料与冶金学院，贵州贵阳，550025；2.贵州电力科学研究院，贵州贵阳，550025；3.贵州大学高性能金属结构材料与制造技术国家地方联合工程实验室，贵州贵阳，550025)摘要：依据热模拟压缩实验结果，研究Cr4Mo4Ni4V 高合金钢在变形温度为950~1100℃、应变速率为0.001~1s −1条件下的热变形行为。
基于Zener-Hollomon 参数(Z 参数)建立Arrhenius 本构方程，并表征不同应变条件下材料常数(α，n ，Q 和ln A )的变化规律，证实所建立的本构模型具有较高的预测精度。
此外，利用Z 参数建立动态再结晶的临界模型，并结合微观组织在热变形中的演化规律，获得Z 参数影响微观组织变形机制和软化行为的基本规律。
研究结果表明：在高温低应变速率下，材料的流变应力较低，且呈现出明显的动态再结晶特征；在高ln Z (≥45.11)条件下，绝热剪切带和混晶是主要的微观组织形态；而在38.80≤ln Z ≤43.40时，微观组织是以动态再结晶的形式发生软化和细化，且随着Z 参数的减小，动态再结晶体积分数相应增加；而较小的ln Z (36.49)会导致再结晶晶粒粗化，不利于热加工。
据此，获得的相关结论能够为Cr4Mo4Ni4V 高合金钢热加工工艺的制定提供参考。
关键词：Cr4Mo4Ni4V 高合金钢；本构方程；Zener-Hollomon 参数；临界应变；微观组织演变中图分类号：TG142.1文献标志码：A文章编号：1672-7207（2021）02-0376-13Effect of Zener-Hollomon parameters on hot deformationbehavior of Cr4Mo4Ni4V high alloy steelMA Shaowei 1,3,ZHANG Yan 1,3,YANG Ming 1,2,3,LI Bo 2(1.School of Materials and Metallurgy,Guizhou University,Guiyang 550025,China;2.Guizhou Electric Power Research Institute,Guiyang 550025,China;3.National &Local Joint Engineering Laboratory for High-performance Metal Structure Material and AdvancedManufacturing Technology,Guizhou University,Guiyang 550025,China)DOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2021.02.006收稿日期：2020−04−20；修回日期：2020−06−24基金项目(Foundation item)：贵州省教育厅工程研究中心项目([2017]016);贵州省自然科学基金重点资助项目([2020]1Z046)(Project([2017]016)supported by the Engineering Research Center Program of Education Department of Guizhou Province;Project([2020]1Z046)supported by the Key Program of Natural Science Foundation of Guizhou Province)通信作者：杨明，博士，副教授，从事金属材料加工及力学行为研究；E-mail ：**************.cn引用格式：马少伟,张艳,杨明,等.Zener-Hollomon 参数对Cr4Mo4Ni4V 高合金钢热变形行为的影响[J].中南大学学报(自然科学版),2021,52(2):376−388.Citation:MA Shaowei,ZHANG Yan,YANG Ming,et al.Effect of Zener-Hollomon parameters on hot deformation behavior of Cr4Mo4Ni4V high alloy steel[J].Journal of Central South University(Science and Technology),2021,52(2):376−388.第2期马少伟，等：Zener-Hollomon参数对Cr4Mo4Ni4V高合金钢热变形行为的影响Abstract:Based on the results of the thermal simulation compression test,the hot deformation behavior of Cr4Mo4Ni4V high alloy steel was investigated in terms of deformation temperature(950−1100°C)and strain rate(0.001−1s−1).Meanwhile,the Arrhenius constitutive equation was established and the variation law of the materialconstants(α,n,Q and ln A)under different strain conditions was characterized based on the Zener-Hollomon parameter(Z),which confirms that the constitutive equation has high prediction accuracy.In addition,the critical model of dynamic recrystallization assisted by using Z-parameter and microstructure evolution characterization in hot deformation was performed to acquire the basic law,which reflects the effect of Z parameter on the deformation mechanism and softening behavior of microstructure.The results show that the flow stress of the material is low and shows obvious dynamic recrystallization characteristics at high temperature and low strain rate.When ln Z is high(≥45.11),the adiabatic shear band and mischcrystal structure are the main microstructure features,when38.80≤ln Z≤43.40,the microstructure presents softening and refining characterization in the form of dynamic recrystallization,and the volume fraction of dynamic recrystallization increases with the decrease of Z parameter.However,the low ln Z(36.49)will lead to the coarsening of recrystallized grains and have detrimental effect on hot processing.So the relevant conclusions can provide a reference for the regulation of the hot processing technology of Cr4Mo4Ni4V high alloy steel.Key words:Cr4Mo4Ni4V high alloy steel;constitutive equation;Zener-Hollomon parameter;critical strain;microstructure evolution近年来，航空工业的快速发展对航空发动机轴承的力学性能和服役寿命提出了更高的要求，而控制轴承部件的热加工组织将是提高其力学性能的重要方法[1]。
钢的临界温度参考值(第7版)之欧阳歌谷创编
钢的临界温度参考值欧阳歌谷（2021.02.01）（第7版）东北特殊钢集团徐效谦整理钢的临界温度参考值(第6版) 单位：℃注：1.钢的显微组织转变点A1、A3和A cm是在缓慢加热、缓慢冷却条件下测得的临界点，因同一牌号钢的化学成分不尽相同、加热和冷却速度也有差别，实测临界温度出现波动是正常的。
实际生产中，钢的组织转变总有滞后现象，实现组织转变，加热温度要高于临界点，冷却温度要低于临界点。
通常把加热时的临界点表示为Ac1、Ac3和Ac cm，把冷却时的临界点表示为Ar1、Ar3和Ar cm。
另外，用M s和M f表示马氏体开始转变和转变终了温度。
2. *表示计算值，计算采用安德魯斯（K.W.Andrews）公式16A C1＝723－10.7Mn%－16.9Ni%＋29.1Si%＋16.9Cr%＋290As%＋6.38W% （℃）A C3＝910－203%C－15.2Ni%＋44.7Si%＋104V%＋31.5Mo%＋13.1W% （℃）M s＝539－423C%－30.4Mn%－17.7Ni%－12.1Cr%－7.5Mo% （℃）3.按GB/T20878-2007规定，不锈耐热牌号表示方法变更如下：用牌号前()中的数字代替第1位数字，作为新牌号。
马氏体沉淀硬化不锈钢的临界点参考值(℃)半奥氏沉淀硬化不锈钢的临界点参考值(℃)超马氏体不锈钢的临界点参考值(℃)超临界机组用耐热钢的临界点参考值(℃)参考文献1《钢的过冷奥氏体转变曲线》第一图册，本溪钢铁公司第一炼钢厂、清华大学机械系金属材料教研组合编，1978（内部资料）。
2《合金钢钢种手册》第一册～第五册，冶金工业出版社,1983。
3《钢及热处理曲线手册》国防工业出版社，1986。
4《合金钢热处理手册》[苏]H.B 尔格尔，中国铁道出版社。
5《热处理工作者手册》[美]机械工业出版社。
6《钢的热处理原理》[美]G.克劳斯，冶金工业出版社。
7《结构钢手册》王洪明编，河北科学技术出版社，1985.8。
钢的临界温度参考值(第7版)之欧阳家百创编
钢的临界温度参考值欧阳家百（2021.03.07）（第7版）东北特殊钢集团徐效谦整理钢的临界温度参考值(第6版) 单位：℃注：1.钢的显微组织转变点A1、A3和A cm是在缓慢加热、缓慢冷却条件下测得的临界点，因同一牌号钢的化学成分不尽相同、加热和冷却速度也有差别，实测临界温度出现波动是正常的。
实际生产中，钢的组织转变总有滞后现象，实现组织转变，加热温度要高于临界点，冷却温度要低于临界点。
通常把加热时的临界点表示为Ac1、Ac3和Ac cm，把冷却时的临界点表示为Ar1、Ar3和Ar cm。
另外，用M s和M f表示马氏体开始转变和转变终了温度。
2. *表示计算值，计算采用安德魯斯（K.W.Andrews）公式16A C1＝723－10.7Mn%－16.9Ni%＋29.1Si%＋16.9Cr%＋290As%＋6.38W% （℃）A C3＝910－203%C－15.2Ni%＋44.7Si%＋104V%＋31.5Mo%＋13.1W% （℃）M s＝539－423C%－30.4Mn%－17.7Ni%－12.1Cr%－7.5Mo% （℃）3.按GB/T20878-2007规定，不锈耐热牌号表示方法变更如下：用牌号前()中的数字代替第1位数字，作为新牌号。
马氏体沉淀硬化不锈钢的临界点参考值(℃)半奥氏沉淀硬化不锈钢的临界点参考值(℃)超马氏体不锈钢的临界点参考值(℃)超临界机组用耐热钢的临界点参考值(℃)参考文献1《钢的过冷奥氏体转变曲线》第一图册，本溪钢铁公司第一炼钢厂、清华大学机械系金属材料教研组合编，1978（内部资料）。
2《合金钢钢种手册》第一册～第五册，冶金工业出版社,1983。
3《钢及热处理曲线手册》国防工业出版社，1986。
4《合金钢热处理手册》[苏]H.B 尔格尔，中国铁道出版社。
5《热处理工作者手册》[美]机械工业出版社。
6《钢的热处理原理》[美]G.克劳斯，冶金工业出版社。
7《结构钢手册》王洪明编，河北科学技术出版社，1985.8。
材料力学性能-第三章-冲击载荷
高当于低某于一某温一度温，度材时，
温度
料材吸料收吸能收量的也冲基击本功不基变本，
形不成随一温个度平变台化，，称形为成一 “平 在高台此阶，区能称 间”为 冲，“ 击此吸低区收阶间功能冲很”， 击低吸，收表功现很为高完，全材的料脆表性 现断为裂完，全这韧一性温断度裂称，为此无 低阶能
温塑度性称转为变塑或性零断塑裂性转转变变
温度
0 高阶能
冲击功 结晶区面积(%)
以低阶能和高阶能
平均值对应的温度作
为Tk——FTE。
❖以结晶区面积占断口 面积50％的温度作为 Tk——FATT50。但此方 法人为因素较大。
低阶能
NDT FTE
100 FTP 50％FATT
图3-7 系列温度冲击试验曲线
2021年10月24日 第三章 冲击载荷下材料的力学性能 星期日
2021年10月24日 第三章 冲击载荷下材料的力学性能 星期日 bcc金属具有低温脆性的原因： 1.bcc金属的p-n 比fcc金属高很多，并且在影响屈服强 度的因素中占有较大比例。而p-n 属短程力，对温度 十分敏感，因此bcc金属具有强烈的温度效应。 2.bcc金属具有迟屈服现象，即对材料施加一大于屈 服强度的高速载荷时，材料需要经过一段孕育期（也 称为迟屈服时间）才开始塑性变形，而在孕育期内只 发生弹性变形。由于没有塑性变形消耗能量，有利于 裂纹扩展，易产生脆性破坏。
NDT
冲击功 结晶区面积(%)
0 高阶能
FTP
100
温度FNTDPT(F(Nraicl tDuruectility
图3-7 系列温度冲击试验曲线
TreamnpsietriaotnurPel)astic)。
2021年10月24日 第三章 冲击载荷下材料的力学性能 星期日
铁基新材料发展现状及前景
铁基新材料发展现状及前景发布时间：2021-05-08T03:10:10.927Z 来源：《中国科技人才》2021年第7期作者：张月峰张昊杨永生[导读] 铁是世界上发现最早，利用最广，用量也是最多的一种金属，其消耗量约占金属总消耗量的95%左右。
钢铁制品广泛用于国民经济各部门和人民生活各个方面，是社会生产和公众生活所必需的基本材料。
中国冶金地质总局第一地质勘查院河北燕郊 062250摘要：铁基新材料作为新材料的一种，是“中国制造2025”中的关键材料，其涉及到特种钢、高温超导、铁基非晶/纳米晶材料、超纯铁，是现代工业必备的基础材料。
本文对铁基新材料的发展现状进行梳理，认为目前国内对铁基新材料的研究起步晚、底子薄，但依托国家“中国制造2025”战略，基础理论研究已经达到世界前列，相关专利也呈现爆发式增长，其前景可期。
铁基新材料作为后工业时代的高精尖技术，需要在基础理论研究、中试环节和市场应用环节做强做深，铁基新材料必将形成附加值较高的新材料产业。
关键词：铁基新材料发展现状前景Abstructe：As one of the new materials, iron-based new materials are the key materials in "made in china 2025", which involve special steel, superconductor, iron-based amorphous/nanocrystalline materials, ultra-pure iron, and are essential basic materials for modern industry. In this paper, the development status of iron-based new materials is reviewed, and it is considered that the domestic research on iron-based new materials starts late and has a thin foundation, but relying on the national strategy of "made in China 2025", the basic theory research has reached the forefront of the world, and the related patents also show explosive growth, and its are promising. As a high-precision technology in the post-industrial era, iron-based new materials need to be strengthened and deepened in basic theory research, pilot test and market application.Key words：Iron-based new material, The status, Prospect1、概述铁是世界上发现最早，利用最广，用量也是最多的一种金属，其消耗量约占金属总消耗量的95%左右。
浅谈热轧钢管尾部内折产生的原因及控制措施
浅谈热轧钢管尾部内折产生的原因及控制措施发布时间：2021-12-24T02:15:32.200Z 来源：《建筑科技》2021年11月中32期作者：张忠文[导读] 热轧钢管的生产技术以与冷轧钢管相对，前者指的是在结晶温度以上进行加工，而后者指的是在结晶温度以下进行施工。
热轧钢管在制作阶段会破坏钢管的结构组织，使得钢材结构中的晶粒细化，消除显微组织中的缺陷，进而使得钢管的结构和质量更加密实，在后续使用中的承载力、稳定性得到大幅度提升，是钢材加工中的重要技术之一。
天津钢管集团股份有限公司张忠文天津市东丽区摘要：热轧钢管的生产技术以与冷轧钢管相对，前者指的是在结晶温度以上进行加工，而后者指的是在结晶温度以下进行施工。
热轧钢管在制作阶段会破坏钢管的结构组织，使得钢材结构中的晶粒细化，消除显微组织中的缺陷，进而使得钢管的结构和质量更加密实，在后续使用中的承载力、稳定性得到大幅度提升，是钢材加工中的重要技术之一。
但是，现如今在热轧钢管制造加工中出现尾部内折的现象十分显著，使得生产加工企业承担的成本风险和技术风险进一步增加，不利于钢材制造企业的稳步发展，也制约了我国钢结构生产加工的技术提升。
在本文的研究中将针对钢管尾部内折现象出现的原因进行详细分析，并且提出相应的解决办法，力求为相关企业和技术人员提供借鉴与参考。
关键词：热轧钢管；尾部内折；产生原因；控制措施热轧钢管尾部内折现象产生的基本原理是钢管在加工阶段出现严重的不均匀受力、或者不均匀加热现象，导致其尾部出现了残余应力，与内外力作用水平之间的差异性较为明显，影响了钢管结构的内外部平衡现象，导致钢管加工之后尾部极易出现内折情况。
鉴于此，则需要对加工阶段的设备温度、加热时间、加热工具等进行研究，力求能够优化设备使用、产品生产的效果。
1管尾内折形貌和产生原因分析1.1管尾内折形状热轧钢管尾部出现内折的主要区域集中在钢管尾部的800mm-1500mm之间，内折情况并不严重时，则呈现出锯齿形状，而更为严重的则呈现出外翻现象。
SA335P91焊接裂纹原因分析及解决方法探究
SA335 P91焊接裂纹原因分析及解决方法探究发布时间：2022-02-16T07:13:47.722Z 来源：《科技新时代》2021年12期作者：吴亚荣[导读] SA335 P91是一种马氏体耐热钢材料，具有良好焊接性、耐高温性、韧性、抗氧化性、抗疲劳性等多种综合性能，在加工过程中应用越来越普遍。
中石化第十建设有限公司山东省青岛市266000摘要：SA335 P91是一种马氏体耐热钢材料，具有良好焊接性、耐高温性、韧性、抗氧化性、抗疲劳性等多种综合性能，在加工过程中应用越来越普遍。
在蒸汽管道施工中，尤其是超临界机组的主蒸汽管道中，P91材料应用非常普遍。
由于P91材料长期在极端条件下服役，因此接头部位容易产生裂纹，继而造成接头部位的蠕变性能降低直到失效。
对SA335 P91焊接裂纹原因机理进行分析是优化焊接工艺，制定裂纹防控办法的前提。
文章在分析SA335 P91焊接裂纹原因的基础上提出焊接技术及注意事项，供相关人士参考。
关键词：SA335 P91；焊接施工；裂纹；原因；解决办法1、引言在蒸汽管道中经常采用SA335 P91钢材，其具有的良好综合性能可以满足工艺生产中对于耐高温、抗氧化、抗疲劳、强韧性等实际需求。
由于SA335 P91材料属于铁素体类耐热材料，在长期服役过程中接头位置的晶热影响区容易发生蠕变，从而产生裂纹，给生产安全带来不利影响。
2、SA335 P91焊接裂纹原因分析对焊接裂纹进行形貌分析，利用探伤设备对焊缝裂纹进行探伤检测，发现焊缝裂纹具有很明显的热裂纹特征。
同时热影响区观察到有部分横向裂纹。
为了确定裂纹的冷热属性，对焊缝部件进行金相分析，根据金相分析得到的色彩和光泽规律判断裂属性。
经过金相分析发现，裂纹位置存在氧化色彩，氧化规律与裂纹走向基本一致，说明裂纹属于热裂纹，可能与材料长期高温环境下服役有关。
横向裂纹的金相分析中发现裂纹部位有金属光泽的特征，与冷裂纹的特征相似。
对SA335 P91材料的焊接性能进行分析，由于材料的组分对热影响区的淬硬及冷裂纹形成有紧密影响，可通过SA335 P91材料中碳含量来评价材料对热影响区的淬硬和冷裂纹的敏感性。
某超临界机组用P91钢的强度退化行为
2021 年 1 月第 45 卷第 1 期 Vo 丨• 45 No. 1 Jan. 2021M ATERIALS FO R MECHANICAL ENGINEERINGDOI ： 10.11973/jxgcc!202101005某超临界机组用P 91钢的强度退化行为吴术全\韩涛\姜世凯2,张志博3,江峰1(1.西安交通大学，金属材料强度国家重点实验室，西安710049;2.华能沁北发电有限责任公司，济源459012;3.西安热工研究院有限公司，西安710054)摘要：从马氏体亚结构、析出相、固溶元素以及位错密度等方面探究了某超临界机组蒸汽管道用P 91钢服役8.8万h 后其强度下降的原因。
结果表明：服役后P 91钢中M 23C 6型碳化物的平均 粒径由78.0 nm增加到190.6 nm，同时析出了平均粒径为393.2 nm的L a v e s 相，M 23C 6型破化物的粗化使得析出相对屈服强度的贡献值下降了 38.7%，L a v e s 相的析出对屈服强度的贡献很小； M23C 6型碳化物的O s t w a l d 熟化与粗大L a v e s 相的析出消耗了基体中的碳、铬、钼、娃元素，降低了 固溶强化效果;服役后P 91钢中马氏体板条块尺寸与板条宽度增大，对该钢屈服强度降低有一定 贡献;服役P 91钢中的位错密度为6.4X 1013 m —2,低于未服役P 91钢的（9.7X 1013 m —2)，位错对基 体的强化效果降低了 18.8%;在所有因素的作用下，服役后P 91钢的屈服强度降低了 27.0%。
关键词：P 91钢；屈服强度；析出相；固溶元素；马氏体;位错 中图分类号：TK225文献标志码：A 文章编号：1000-3738(2021)01-0028-06Strength Degradation Behavior of P91 Steel for a Supercritical UnitWU Shuquan1, HAN Tao1, JIANG Shikai2, ZHANG Zhibo3, JIANG Feng1(1. State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials, Xi’an Jiaotong University，Xi an 710049，China ；Abstract ： Reasons for the strength decrease of P91 steel for steam pipeline in a supercritical unit after servicefor 88 000 h were investigated from the aspects of martensite substructure, precipitate» solid solution element and dislocation density. The results show that after service the average diameter of M23C6 carbides in P91 steel increased from 78. 0 nm to 190. 6 nm, and Laves phase with average particle size of 393. 2 nm was precipitated. The contribution value of precipitates to yield strength decreased by 38.7% because of the coarsening of M23C6 carbides, and the contribution value of Laves phase precipitation to yield strength was very small. The Ostwald ripening of M23C6 carbides and the precipitation of coarse Laves phase needed to consume C, Cr, Mo and Si elements in the matrix, which reduced the solid solution strengthening effect. The increase in strip block size and strip width of martensite had certain contribution to the reduction of yield strength. The dislocation density of serviced P91 steel was 6.4X1013 m 2, which was lower than that of unserved P91 steel (9.7X1013 m ")； the strengthening effect of dislocation on matrix decreased by 18.8%. Under the effect of all factors，the yield strength of P91 steel after service decreased by 27.0%.Key words ： P91 steel ； yield strength ； precipitate ； solid solution element ； martensite ； dislocation2. Huaneng Qinbei Power Generation Co.，Ltd.，Jiyuan 459012，China;3. Xi’an Thermal Power Research Institute Co.，Ltd.，Xi’an 710054，China)〇引言P 91钢属于马氏体型耐热钢，具有热膨胀系数收稿日期：2020-02-09;修订日期：2020-12-03作者简介:吴术全（1996 —），男，湖南株洲人，硕士研究生 导师：江峰教授通信作者：张志博高级工程师小、导热性优良以及蠕变持久强度高等优点[1]，因 此在大容量火力发电机组中得到广泛应用。
奥氏体等温转变
体
T
600~550
型
极细片状，F、Fe3C相间分布
等温 30-40 处理
贝 氏 体
B上
550~350
半扩
羽毛状，短棒状Fe3C分布于 过饱和F条之间
40-50
等温 处理
B下
350~MS
散型
竹叶状，细片状Fe3C分布于 过饱和F针上
50-60
等温 淬火
马
氏
M针
体2021/1M0/10*板条
MS~Mf MS~Mf
2021/10/10
索氏体
托氏体
17
珠光体、索氏体、托氏体三种组织无本质区别，只 是形态上的粗细之分，因此其界限也是相对的。
片间距越小，钢的强度、 硬度越高，而塑性和韧性 略有改善。
片间距
b
HRC
2021/10/10
18
➢ 过冷奥氏体的中温（贝 氏体）转变
过冷奥氏体在550℃230℃ (Ms)间将转变为 贝氏体类型组织，贝氏 体用符号B表示。
当转变温度较高（550-350℃) 时，条片状铁素体从 奥氏体晶界向晶内平行生长，随铁素体条伸长和变 宽，其碳原子向条间奥氏体富集，最后在铁素体条 间析出Fe3C短棒，奥氏体消失，形成B上 。
2021/10/10
上贝氏体转变过程
21
上贝氏体:
在光镜下呈羽毛 状.
在电镜下为不连
续棒状的渗碳体 光镜下 分布于自奥氏体
2021/10/10
32
➢ 马氏体转变的特点 马氏体转变也是形核和长大的过程。其主要特点是： ⑴无扩散性
铁和碳原子 都不扩散， 因而马氏体 的含碳量与 奥氏体的含 碳量相同。
2021/10/10
沿海地区应如何提高不锈钢材料的抗腐蚀性
沿海地区应如何提高不锈钢材料的抗腐蚀性发布时间：2021-06-08T14:50:01.140Z 来源：《基层建设》2021年第4期作者：李大利[导读] 摘要：沿海地区与海域接壤，海水中含有大量的盐分，当发生潮汐时，海水会喷溅到海岸边的物体上，而许多金属材料在长期接触海水的过程中会发生腐蚀，轨道车辆的车体不仅会因此出现外观的变化，还可能会影响轨道车辆的正常使用，本文则主要对如何提升沿海地区不锈钢材料的抗腐蚀性进行研究。
中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛 266111摘要：沿海地区与海域接壤，海水中含有大量的盐分，当发生潮汐时，海水会喷溅到海岸边的物体上，而许多金属材料在长期接触海水的过程中会发生腐蚀，轨道车辆的车体不仅会因此出现外观的变化，还可能会影响轨道车辆的正常使用，本文则主要对如何提升沿海地区不锈钢材料的抗腐蚀性进行研究。
关键词：沿海地区；不锈钢材料；抗腐蚀性引言虽然不锈钢材质的抗腐蚀性相对于其他材料来说更加优秀，但沿海地区环境较为复杂，会导致不锈钢非典型的腐蚀现象，影响轨道车辆的正常使用，因此需要对沿海地区的腐蚀现象进行分析，研究如何确保不锈钢材料可以长期可靠使用。
一、腐蚀现象简述腐蚀指的是物质在与环境相互作用的过程中出现性质变化的情况，发生腐蚀时，物质的表面会接触电解质，通过化学反应破坏原有的性质。
电解质就是能够导电的溶液，自然环境中的电解质可以是空气中的水蒸气、雨水或者是海水等。
在沿海地区降雨时，小雨会加快金属的腐蚀，这是因为小雨会增加空气的潮湿度，空气中的含盐量也会增加，材料的腐蚀速度会随着电解质的导电能力提升而加快，也会随着材料与电解质的接触面积增加而加快。
相对于小雨来说，暴雨则能够在一定程度上除去金属材料表面的有害沉积物，从而减缓腐蚀的速度。
海水中含有大量的盐分，盐能够提升电解质的导电能力，也就是海水的腐蚀性更强。
此外，海水中的盐会存留在金属表面，破坏一些金属表面的氧化层，如铝表面的氧化层会被电解质腐蚀。
2021推荐热自燃理论
此时的体系处于自发着火的临界状态。在切 点E处有
HnA M ex E p RN () T R U (T N S R T 0) 将上式两边对TNR进行微分得
Hn M AexpER ( N T)RR (E N 2T)RUS
Semenov模型下热生成和热损失关系图
2.1.4 Semenov模型下热自燃临 界条件和界限
Semenov热自燃理论模型 Semenov模型下系统的热平衡方程 Semenov模型下对三种不同环境温度进行了
热图分析 当环境温度升高至 TБайду номын сангаас T02时，得到了发生热
自燃时的临界条件。
（1）热自燃临界条件及求解
式中n为反应级数
（2）系统的热损失
由于Semenov模型所描述的体系内温度均一， 体系与环境的热交换全部集中在表面，体系 向环境的散热速率为：
qLU(STT0)
式中：U为表面传热系数；S为表面积；T0为环境温度。
（3）系统的热平衡
Semenov模型下系统的热平衡方程为
M 0 C pd d T t H n A M ex E R p) ( T U ( T S T 0 )
式中的Cp为反应性化学物质的定压比热
2.1.3 Semenov模型下热图分析
几点说明及假释 1. 在热自燃反应发生的初期，反应物的消耗
很少。实验证明反应物的消耗一般在2%以 内，M≈M0。（思考：热图分析时为何要 该条件？如果反应物的消耗不能忽略将会 如何？） 2. 反应遵守Arrhenius定律
a.绝热体系的着火延滞期
为了求出着火延滞期的数学解，我们必须对 方程进行适当的合理的变换。
属于三基点温度的是
属于三基点温度的是什么是三基点温度在热力学中，三基点温度（Triple Point Temperature）是指物质在固态、液态和气态同时存在的温度，也是国际上确定温度单位的基准之一。
根据热力学第一定律，当物质处于三基点温度下时，其相变过程中释放或吸收的热量为零。
国际上通用的三基点温度为水的三相点，即水在标准大气压下（101.325千帕）同时呈现固态、液态和气态时的温度。
这个温度被定义为273.16开尔文（K），即0.01℃。
三基点温度的重要性三基点温度具有重要的实际和理论意义。
首先，在科学研究中，使用三基点温度作为标准可以确保不同实验室之间结果的可比性。
其次，在工程技术领域，精确测量和控制高精确度温度至关重要，例如在半导体制造、材料研究和精密仪器校准等方面。
此外，由于三基点温度与绝对零度（0K）之间的线性关系，它也被用作测量其他温度单位的基准。
例如，摄氏温度和华氏温度都可以通过与三基点温度之间的差异来定义。
三基点温度的确定方法确定三基点温度需要高精度的实验设备和精确的测量技术。
一种常用的方法是使用铂电阻温度计，该仪器利用铂电阻在不同温度下的电阻变化特性来测量温度。
在实验中，铂电阻与一个稳定的热源连接，并与一个恒定压力下的水蒸气相平衡。
当铂电阻达到平衡状态时，记录其电阻值，并根据已知的热力学关系计算出对应的三基点温度。
为了保证结果的准确性，实验室必须遵循严格的操作规程，并使用已经校准过并具有高稳定性和重复性的仪器设备。
三基点温度在科学研究中的应用三基点温度在科学研究中有广泛应用。
以下是一些领域中使用三基点温度作为参考值或基准进行实验和测量的例子：1. 量子物理学在量子物理学中，研究者经常需要在极低温下进行实验，以便观察和探索物质的奇特行为。
通过将实验室中的温度与三基点温度进行比较，科学家可以更好地了解和解释量子效应。
2. 超导性研究超导性是一种物质在低温下电阻变为零的现象。
研究超导材料的特性和机制需要精确控制和测量非常低的温度。