《表1 HR3C钢焊接接头的微观组织》

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《电站锅炉奥氏体耐热钢管接头中的σ相》

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不同工作条件下奥氏体不锈钢中σ相的光学显微组织如图1所示。可以看出，在轧制状态316钢中（见图1a），δ-铁素体晶内析出了“菜花样”形态的σ相，由于轧制作用，它以固定的晶体学方向析出。在具有50%轧制率的AISI不锈钢中（见图1b），析出的σ相呈散布的球状形态。HR3C钢焊接接头650℃时效前后的光学金相照片如图2所示，两种状态下接头组织对比如表1所示。可以看出，时效之前，HR3C钢母材由等轴奥氏体晶粒组成，晶粒内部存在少量孪晶，在晶界、晶内都有少量弥散分布的析出相（见图2a）；在熔合区，奥氏体呈树枝状和胞状，依附在母材熔合区晶粒上形核，沿散热方向的反方向长大（见图2b）；在焊缝区，柱状或胞状晶晶界处存在少量颗粒状析出相（见图2c）。650℃时效7 000 h后，母材区沿晶界析出了连续的网状析出相，局部有球化熔断现象，晶内析出相呈球状或块状弥散分布，密度较高（见图2d）；在熔合区，焊缝凝固结晶的析出相呈网状分布，而亚晶界析出相则以针状或短棒状成簇析出，析出相密度高于母材（见图2e）；在焊缝区，奥氏体晶内和晶界均析出大量颗粒状析出物（见图2f）。图3是HR3C钢焊接接头650℃时效7 000 h后焊缝的TEM照片。可以看出，沿晶界连续析出的串珠状析出相主要为M23C6相（见图3a）；晶内尺寸较大的球状、块状析出相和少量的Nb(C，N）相（见图3b）；经选取电子衍射标定和能谱分析，晶界附近的长针状或棒状析出相为富Cr的σ相（见图3c）。