102钢的组织、性能特征及极限使用温度

作者: admin 来源: http://www.tjgwgt.net 日期: 2014-09-21 11:37:08 人气: - 评论: 0

102钢的组织、性能特征及极限使用温度

钢号为12Cr2MoWVTiB,该钢为我国研制成功的。现日本住友也可生产此钢种;不过成分作了些调整,铬含量由1.6%~2.1%调整到1.8%-2.1%,对硼含量的下限提出了要求,即由硼含量小于或等于0.008%改为0.003%~0.008%,且其正火温度也提高在1030~1060℃之间,主要是保证102钢中合金元素得以充分固熔,更有利于102钢热强性能的提高。

102钢的显微组织基本上是四种类型:①马氏体或马氏体加少量贝氏体(油淬),水淬形成板条马氏体。②贝氏体(正火)或贝氏体加铁素体(冷却速度很慢)。③铁素体加碳化物(退火状态)。④贝氏体加铁素体,铁素体形态不同于先析铁素体。

102钢对正火冷却速度及正火、回火的温度比较敏感,由于合金元素量较多,其Ac1~Ac3温度范围宽且变化较大,因此不当的热处理可能会得到各种不同的组织和性能。

正火温度偏低时,经回火后晶粒很细碎,呈不规则多边形,晶粒内没有板条状结构。此类组织经长期使用后,由于固熔效果差,所以弥散析出的碳化物很不均匀,一些晶粒内析出量很少,而另一些晶粒内却很多。

由于102钢奥氏体温度不同,形成贝氏体晶粒度也不同,贝氏体组织的形态也有明显区别。细晶贝氏体板条方向性不很明显,特别是经过高温回火后,很容易误判为铁素体。粗晶贝氏体一般都有明显的方向性,经高温回火后在原奥氏体晶粒内呈现有一定方向的条纹花样。国内目前使用的102钢组织大多数为混晶组织,晶粒级差可大于3级。

102钢的理想组织为完全的贝氏体组织,在使用一段时间后,会出现回火贝氏体特征逐渐消失,碳化物析出并聚集长大。有很多电厂及研究院(所)均以碳化物颗粒直径作为判废依据,实践证明是可行的。

102钢性能特征:①102钢在长期使用后会呈脆性趋势,塑性逐渐降低。与12Cr1MoV10CrMo910钢不同,其爆口周边的蠕胀量偏小。②其化学性能与持久性能匹配不好,就102钢的持久性能而言,甚至在620℃下,是优越的,但由于其抗氧化性能的不足,最终导致其寿命降低。

使用温度:各方意见不太统一,102钢主要用于过热器和再热器管,钢厂认为可用到620℃,设计单位认为610℃左右。根据实际运行经验,以105h寿命考虑,直管段管壁温度应小于600℃,弯管管壁温度应小于590℃。

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