CN103063549A - T/p91钢基于析出相颗粒直径大小的老化评级方法 - Google Patents

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窦洪
王志武
戴沅
宋涛
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Abstract

本发明公开了T/P91钢基于析出相颗粒直径大小的老化评级方法，该方法包括（1）截取一段T/P91钢作为待评价试样，依次用金相砂纸对待评价试样表面进行研磨，每次研磨直到待评价试样表面的划痕方向一致；（2）对研磨后的待评价试样进行机械抛光处理，直至待评价试样表面没有划痕为止；（3）将抛光后的待评价试样放入FeCl3溶液中，用FeCl3溶液进行腐蚀；（4）获取腐蚀后的待评价试样的组织图片，在扫描电子显微镜下进行观察，并且拍照获得组织图片；（5）通过步骤（4）获得的组织图片对T/P91钢进行老化评级。该方法能够量化T/P91钢的老化状态，为科研和工艺人员提供评价T/P91钢老化评估的参考标准和依据。

Description

T/P91钢基于析出相颗粒直径大小的老化评级方法
技术领域
本发明涉及钢铁材料检验领域，具体是指一种T/P91钢基于析出相颗粒直径大小的老化评级方法。
背景技术
T/P91钢由于其具备的良好的高温性能和相对便宜的价格被广泛应用于火力发电厂超临界、超（超）临界机组锅炉管道用钢，在长期高温服役过程中T/P91钢会发生老化即使用性能下降，在此过程中伴随着析出相的一系列变化。另一方面，而在评估T/P91钢老化的实践中，由于没有一个确定的标准会给质量评判和工艺研究人员造成困惑。为此，一种能够量化T/P91钢老化评级的方法就成为一种需要了。
发明内容
本发明的目的在于提供一种T/P91钢基于析出相颗粒直径大小的老化评级方法，该评级方法能够量化T/P91钢的老化状态，为科研和工艺人员提供评价T/P91钢老化评估的参考标准和依据。
本发明上述目的通过如下技术方案来实现的：T/P91钢基于析出相颗粒直径大小的老化评级方法，该方法包括如下步骤：
（1）制备T/P91钢的待评价试样，截取一段长10mm、宽5mm、高5mm的T/P91钢作为待评价试样，依次用200#~400#~600#~800#~1200#~1600#~3000#的金相砂纸对待评价试样表面进行研磨，每次研磨直到待评价试样表面的划痕方向一致；
（2）对研磨后的待评价试样进行机械抛光处理，直至待评价试样表面没有划痕为止；
（3）将抛光后的待评价试样放入FeCl3溶液中，用FeCl3溶液进行腐蚀；
（4）获取腐蚀后的待评价试样的组织图片，在扫描电子显微镜下放大2000倍进行观察，并且拍照获得组织图片；
（5）通过步骤（4）获得的组织图片对T/P91钢进行老化评级，对获得的组织图片计算其析出相的平均颗粒直径，T/P91钢老化评定标准为：
1级：析出相颗粒细小，数量较少，析出相颗粒平均直径D≤0.8μm；
2级：析出相数量较多，析出相颗粒平均直径0.8＜D≤1.0μm；
3级：析出相数量多，没有球化出现，析出相颗粒平均直径1.0＜D≤1.2μm；
4级：析出相数量很多，并且有球化现象，析出相颗粒平均直径1.2＜D≤1.5μm；
5级：析出相数量较多，并且有析出相聚集成块状，析出相颗粒平均直径1.5μm＜D。
本发明中，所述步骤（3）中的腐蚀时间为5~10s，所述FeCl3溶液中各组分为：FeCl35g、盐酸10ml、酒精25ml。
与现有技术相比，本发明提供了定量反应T/P91钢老化的评级方法，给科研和工艺研究人员对T/P91钢的老化有一个直观的评价参数。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
图1为本发明T/P91钢老化评级参考SEM图片，所对应的T91钢的老化评级为1级；
图2为本发明T/P91钢老化评级参考SEM图片，所对应的T91钢的老化评级为2级；
图3为本发明T/P91钢老化评级参考SEM图片，所对应的T91钢的老化评级为3级；
图4为本发明T/P91钢老化评级参考SEM图片，所对应的T91钢的老化评级为4级；
图5为本发明T/P91钢老化评级参考SEM图片，所对应的T91钢的老化评级为5级；
图6为本发明T/P91钢具体实施例的SEM图片。
具体实施方式
取安徽某电厂实际运行的亚临界锅炉再热器T91钢管，运行温度为570℃，压力为17.0MPa，尺寸为Ф65mm×5mm，运行时间为4.3万h。
现对该T/P91钢基于析出相颗粒直径大小的老化进行评级，评级方法包括如下步骤：
（1）制备T/P91钢的待评价试样，截取一段长10mm、宽5mm、高5mm的T/P91钢作为待评价试样，依次用200#~400#~600#~800#~1200#~1600#~3000#的金相砂纸对待评价试样表面进行研磨，每次研磨直到待评价试样表面的划痕方向一致；
（2）对研磨后的待评价试样进行机械抛光处理，直至待评价试样表面没有划痕为止；
（3）将抛光后的待评价试样放入FeCl3溶液中，用FeCl3溶液进行腐蚀，腐蚀时间为10s，该FeCl3溶液中各组分为：FeCl35g、盐酸10ml、酒精25ml；
（4）获取腐蚀后的待评价试样的组织图片，在QYANTA400型扫描电子显微镜下放大2000倍对试样进行扫描电镜观察，并且拍照获得组织图片，SEM结果如图6所示；
（5）通过步骤（4）获得的组织图片对T/P91钢进行老化评级，用IMAGEJ软件对获得的组织图片计算其析出相的平均颗粒直径为0.9μm，参照如下的T/P91钢老化评定标准：
1级：析出相颗粒细小，数量较少，析出相颗粒平均直径D≤0.8μm；
2级：析出相数量较多，析出相颗粒平均直径0.8＜D≤1.0μm；
3级：析出相数量多，没有球化出现，析出相颗粒平均直径1.0＜D≤1.2μm；
4级：析出相数量很多，并且有球化现象，析出相颗粒平均直径1.2＜D≤1.5μm；
5级：析出相数量较多，并且有析出相聚集成块状，析出相颗粒平均直径1.5μm＜D。
即可获得该T91钢的老化评级为2级。
作为本实施例的变换，该待评价试样的尺寸可根据具体情况而定，试样尺寸能满足金相试样即可。
作为本实施例的变换，步骤（3）中将抛光后的待评价试样放入FeCl3溶液中，用FeCl3溶液进行腐蚀，腐蚀时间可以在5~10s之间取值即可，如5s、6s、7s、8s、9s。

Claims (2)

1.T/P91钢基于析出相颗粒直径大小的老化评级方法，该方法包括如下步骤：
（1）制备T/P91钢的待评价试样，截取一段长10mm、宽5mm、高5mm的T/P91钢作为待评价试样，依次用200#~400#~600#~800#~1200#~1600#~3000#的金相砂纸对待评价试样表面进行研磨，每次研磨直到待评价试样表面的划痕方向一致；
（2）对研磨后的待评价试样进行机械抛光处理，直至待评价试样表面没有划痕为止；
（3）将抛光后的待评价试样放入FeCl3溶液中，用FeCl3溶液进行腐蚀；
（4）获取腐蚀后的待评价试样的组织图片，在扫描电子显微镜下放大2000倍进行观察，并且拍照获得组织图片；
（5）通过步骤（4）获得的组织图片对T/P91钢进行老化评级，对获得的组织图片计算其析出相的平均颗粒直径，T/P91钢老化评定标准为：
1级：析出相颗粒细小，数量较少，析出相颗粒平均直径D≤0.8μm；
2级：析出相数量较多，析出相颗粒平均直径0.8＜D≤1.0μm；
3级：析出相数量多，没有球化出现，析出相颗粒平均直径1.0＜D≤1.2μm；
4级：析出相数量很多，并且有球化现象，析出相颗粒平均直径1.2＜D≤1.5μm；
5级：析出相数量较多，并且有析出相聚集成块状，析出相颗粒平均直径1.5μm＜D。
2.根据权利要求1所述的T/P91钢基于析出相颗粒直径大小的老化评级方法，其特征在于：所述步骤（3）中的腐蚀时间为5~10s，所述FeCl3溶液中各组分为：FeCl35g、盐酸10ml、酒精25ml。
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