P91钢在不同热处理条件下的相变行为及其对组织稳定性和力学性能的影响

摘要

现代火电厂为了获得高效能，对工作温度和工作压力的要求越来越高，这就需要具有高蠕变断裂强度的钢，比如改良的9Cr-1Mo系列钢。本文研究了改良9Cr-1MoP91钢在不同热处理条件下的相变行为及其对组织稳定性和力学性能的影响，重点是研究了不同热处理温度从623K到1033K（350-760℃）对P91钢的影响，此外，还研究了炉冷、水淬、1273K（1000℃）下回火和奥氏体化温度对力学性能及显微组织的影响。采用扫描电镜（SEbl），光学显微镜（Obl）和x射线衍射仪等技术手段对材料性能进行测试，在低温回火温度下，即623K（350℃），发现有M23C6，M3C，M4C3和MX析出物的析出，屈服强度（YS）、抗拉强度（UTS）和硬度得以提高，但是韧性差；在高温回火温度范围，即923-1033K（650-760℃），发现有NX，M7C3，M23C6，M2X，和M3C细小析出物析出，YS、UTS和硬度降低，韧性提高。研究发现，在回火温度1033K（760℃）下，YS、UTS、硬度、韧性和塑性的综合力学性能最佳。