《表2 P91热处理工艺规范》

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《大直径P91厚壁锅炉用钢管的生产工艺开发》

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ASME SA 335/SA 335M—2010、GB 5310—2008规定的P91热处理工艺规范见表2。浙江格洛斯采用正火+回火的热处理方式，将P91钢的正火温度设定为1 060℃左右，此时合金元素溶入奥氏体，大部分碳化物溶解但并不发生明显的晶粒长大。正火温度过低，会导致大量合金元素不能溶入奥氏体中，使钢的淬透性降低；同时会有Cr的复型碳化物沿晶界析出或造成杂质元素P、S的偏聚，使材料发生晶间腐蚀。若正火温度过高，容易导致晶粒快速长大而造成晶粒粗化，使钢的力学性能下降[12]。P91钢的奥氏体化转变开始温度Ac1在800～830℃，回火温度为770℃，回火温度过低时，回火马氏体的强度较高、韧性较差，正火形变储存能没有完全释放，回火不充分；回火温度升高至Ar1相变点或以上时，形成铁素体、奥氏体和碳化物三相，回火后组织为回火板条马氏体、淬火板条马氏体、块状铁素体等的混合组织，导致P91混晶。P91钢由于含有大量Cr、Mo等合金元素，马氏体的板条在Ar1相变点下高温回火时并不发生再结晶形成等轴晶粒的铁素体基体，却以多边化回复的马氏体板条和亚稳态位错网的形成来释放马氏体相变时的形变储存能。这就使得回火板条马氏体组织的P91钢既具有马氏体的强化效果，又因马氏体高温回复形成亚稳态多边形结构，可抵抗Ar1相变点以下高温的长时间作用而成为热强性和热稳定性兼具的优良耐热钢[13-14]。根据P91钢管的不同外径、壁厚、装炉量和性能要求，给出合理的保温时间。