時(shí)效對TP304H鋼組織及析出相的影響
     TP304H奧氏體不銹鋼具有高熱強(qiáng)性和抗氧化性，廣泛用于超過600℃的鍋爐過熱器和再熱器高溫段，*高使用溫度可達(dá)760℃。TP304H鋼的使用，在一定程度上解決了因爐膛煙氣溫差大而引起的超溫爆管，明顯提高了鍋爐運(yùn)行的**性。但TP304H鋼在長期高溫運(yùn)行過程中易發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致材料老化。因此，研究TP304H奧氏體不銹鋼在高溫條件下運(yùn)行時(shí)的組織轉(zhuǎn)變及其影響因素，對于合理安排材料的運(yùn)行時(shí)間、在線監(jiān)督管道的損傷程度及對材料本身進(jìn)行改進(jìn)等方面具有重要意義。為此，通過高溫時(shí)效模擬試驗(yàn)，研究時(shí)效溫度和時(shí)間對TP304H鋼組織與析出相的影響，為TP304H鋼的**服役提供參考。

    高溫時(shí)效模擬試驗(yàn)材料為電廠用TP403H鋼過熱管，其主要化學(xué)成分如表1。

    表1  試驗(yàn)用TP304H鋼的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）

    材料供貨狀態(tài)為經(jīng)固溶處理，即1060～1070℃保溫15～30min后空冷或者風(fēng)冷，組織為單相奧氏體。本試驗(yàn)通過提高溫度加速TP304H鋼的老化，時(shí)效溫度為650、700和750℃，時(shí)效時(shí)間分別為30、60和150d，通過時(shí)效模擬研究TP304H鋼在長期運(yùn)行中的組織變化特征。

    高溫時(shí)效模擬試樣及原始試樣經(jīng)磨制、拋光、王水腐蝕后，利用光學(xué)顯微鏡觀察晶粒大小，采用QUANTA 400掃描電鏡進(jìn)行組織分析，借以觀察試樣組織形態(tài)，并用Image-Pro Plus軟件對顯微組織定量分析，對比析出相的分布及特征，利用SEM附帶的能譜儀進(jìn)行成分分析。利用堿性高錳酸鉀溶液腐蝕試樣，通過觀察金相顯微鏡下試樣表面是否出現(xiàn)橘紅色斑，來確定TP304H鋼時(shí)效后σ相的存在。研究結(jié)果表明：

    （1）TP304H鋼原始組織為奧氏體，孿晶界清晰可見；高溫時(shí)效后晶粒尺寸逐漸增大，晶界粗化，孿晶減少，異常長大晶粒增多。

    （2）TP304H鋼在650、700和750℃時(shí)效過程中，析出相總量隨時(shí)間的延長呈冪函數(shù)增長，析出相面積分?jǐn)?shù)即析出相總量分別符合函數(shù)S650=0.084t0.454、S700=0.281t0.327、S750=0.313t0.338。

    （3）TP304H鋼在650、700℃分別時(shí)效30d后，析出相主要為碳化物，時(shí)效60d后析出相除碳化物外還有極少量σ相，主要成分為Fe、Cr；在750℃時(shí)效30d后，析出相數(shù)量增加顯著，主要為碳化物，且有少量σ相。