火力發(fā)電廠鍋爐高溫過熱器和高溫再熱器的正常使用溫度

火力發(fā)電廠鍋爐高溫過熱器和高溫再熱器的正常使用溫度

火力發(fā)電廠鍋爐高溫過熱器和高溫再熱器的正常使用溫度

　火力發(fā)電廠鍋爐高溫過熱器和高溫再熱器的正常使用溫度約為540℃。在使用過程中，往往會由于某種原因造成爐管的局部過熱，有時爐管的溫度可以達到800℃以上，因此本實驗采用650℃、750℃、850℃三個溫度進行試驗。試樣分別放人設定好溫度的馬弗爐中長時間保溫，并間隔一定時間取出部分試樣進行分析。 
　　1.4金相分析 
　　金相樣品從爐中取出空冷，然后打上鋼號以便記錄。金相組織的觀察主要在OLYMPUS金相顯微鏡下完成。 
　　2試驗結果與討論 
　　2.1選擇金相組織侵蝕劑 
　　因為本次試驗的金相試樣實際上為三種金屬的組合(12Cr1M0V、H0Cr19Ni9、TP304H)，所以單純以一種侵蝕劑同時顯示三種金屬的組織是不會很理想的，需采用分類侵蝕顯示的方法，由于TP304H和HOCrl9Ni9較為相近，可以選擇同一種侵蝕劑。常用顯示TP304H奧氏體不銹鋼的侵蝕劑為FeCl—HC1水溶液，可以較好地顯示碳化物析出相。但是如果碳化物消失，或在供貨狀態(tài)下還未析出碳化物，使用FeC1s—HC1水溶解就得不到預期的結果。此時可以采用Cr03—HC1水溶液或王水溶液，王水溶液侵蝕時間短，不易掌握，故一般采用Cr03—HC1水溶液。12Cr1MoV的侵蝕劑一般采用硝酸酒精溶液，侵蝕10S左右更可以看到珠光體組織。 
　　2.2TP304H鋼的碳化物析出變化規(guī)律 
　　TP304H鋼經(jīng)過高溫固溶熱處理，形成奧氏體單相組織，在一定溫度下保溫時，碳化物又會沿奧氏體晶界析出長大。在650℃溫度條件下，碳化物呈麻點狀在晶界及其附近區(qū)域析出。在750℃溫度條件下，碳化物析出明顯加快，在晶界和孿晶上可以清晰地看到碳化物顆粒。而在850℃溫度條件下，短時間內(nèi)便有碳化物顆粒析出，且碳化物鏈已斷開，奧氏體晶內(nèi)亦有麻點狀碳化物析出。通過金相分析可以看到，隨著試驗溫度的升高，碳化物析出的一般過程為：析出小顆粒一小顆粒長大并連成鏈一碳化物鏈長大一碳化物鏈斷開形成大顆粒。 
　　碳化物的析出使材料出現(xiàn)高溫脆化現(xiàn)象，對材料的使用性能是有害的。在不同的溫度條件下，碳化物析出形態(tài)和析出程度有很大變化。溫度越高，保溫時間越長，碳化物析出越快，顆粒越大，高溫脆化現(xiàn)象越嚴重。 
　　2.3焊縫的組織變化 
　　試驗所用焊絲的牌號為HOCr19Ni9，是一種與TP304H相似的18—8型奧氏體不銹鋼焊絲。焊縫的原始組織為奧氏體+鐵素體，鐵素體呈樹枝狀分布。18—8奧氏體鋼平衡態(tài)為奧氏體+鐵素體+碳化物復相組織，實際的單相奧氏體是通過熱處理的配合獲得的。焊縫未經(jīng)過高溫固溶處理，所以得到鑄態(tài)組織，與平衡態(tài)組織相似。由于焊接時溫度較高，即相當于在高溫下加熱，所以會形成鐵素體，在650℃～85O℃下還會有盯相析出。盯相與碳化物混合在一起，需經(jīng)過染色才能區(qū)別于碳化物。盯相的析出導致鋼的脆性增加，耐蝕性和抗氧化能力下降。 
　　焊縫經(jīng)過一段時間保溫后，在奧氏體與鐵素體交界處開始有碳化物析出。隨著在不同溫度下保溫時間的延長，碳化物漸漸聚集長大，最后碳化物呈顆粒狀分布于晶界上。不同溫度下碳化物形態(tài)有所不同，高溫下碳化物析出較快，顆粒長大現(xiàn)象明顯。650℃溫度下晶界呈樹枝狀，隨保溫時間延長樹枝晶漸漸變短，碳化物在晶界上析出長大，最后形成碳化物顆粒;在750℃下，上述變化更明顯，樹枝晶變短、變寬，碳化物顆粒清晰可見;在850℃下碳化物析出嚴重，碳化物呈球狀，并聚集長大。 
　　2.412CrlMoV鋼的碳化物析出變化規(guī)律 
　　12CrlMoV鋼典型的組織是鐵素體+珠光體，珠光體中碳化物的主體是層片狀，鐵素體在鋼管運行過程中變化不大。12CrlMoV鋼主蒸汽管運行溫度在540℃左右，運行后珠光體的變化非常明顯，其形態(tài)變化特征鮮明，即層片狀的碳化物(主要是滲碳體)逐漸分解、聚集和球化，同時碳化物顆粒趨于增大，試驗結果與12CrlMoV的碳化物標準準評級方法(五級法)是一致的。