《表2 X20钢服役前后的力学性能》

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《长期服役后X20马氏体钢的腐蚀电化学行为》

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试验材料为管样用钢原始态材料（1 050℃淬火+750℃高温回火，记为AS样）和从上海某热电厂炉主蒸汽管道上截取的管样材料（记为23W样）。主蒸汽管道内蒸汽温度550℃，操作压力13.73MPa(140kg/cm2），管道材质为德国曼内斯曼钢厂（Vallourec&Mannesmann Tubes）生产的X20(X20CrMoV12.1）钢，管径尺寸273mm×26mm。该管系自1978年正式投用，直到2011年3月大修更换为止，已有33a的安全运行史，累计运行时间长达23万h。据了解，整个管系在使用过程中基本处于550℃的恒温工况，无明显的热波动、压力波动或超温等非正常操作现象。表1和表2分别为X20钢的化学成分以及常温下的力学性能。X20钢的原始组织及结构示意图如图1所示，X20钢经正火和回火处理产生的回火马氏体结构内包含大角度和小角度晶界。其中大角度晶界包括原奥氏体晶界和马氏体块边界。在马氏体相变过程中，奥氏体晶界与马氏体板条之间的剧烈相互作用将产生高密度位错。在回火过程中，高密度位错的部分恢复将形成小角度晶界，这种小角度的亚晶界和马氏体板条界共同构成了这类钢的马氏体板条特征。此外，在马氏体板条内弥散分布MX型碳化物，在原奥氏体晶界和板条界上线性分布M23C6型碳化物[16]。