固溶强化型奥氏体钢

650 °C 高温持久强度 105.2 MPa

该钢焊接接头经时效后晶界析出M23C6碳化物，导致蠕变断裂位置由热影响区转移至焊缝金属，为火电机组关键部件材料选择提供依据。

张世超 · Xiaokun, Jin · Du, Jinfeng · Yi, Shuang · Wang, Denghui · Fulai, Yang · 张铮

Journal of Materials Research and Technology 2024

参数信息

10⁵ h 外推持久强度（时效 0 h）

105.2 MPa

10⁵ h 外推持久强度（时效 2012 h）

91.7 MPa

热影响区晶粒尺寸

53–88 μm

技术优势

明确了断裂位置转移原因

时效 2012 h 后，焊缝金属中簇状 NbC 析出减少了 Nb 的固溶强化效果，同时大尺寸 (Nb,Ti)C 与基体的取向和硬度差异以及晶界 M23C6 共同降低了蠕变性能。

热影响区晶粒稳定性好

热影响区因热循环晶粒尺寸为 53–88 μm，时效 2012 h 后晶粒尺寸未发生变化，表明该区域组织在长期时效过程中保持稳定。

无元素迁移风险

焊接和时效处理未引起熔合线附近的元素迁移，保证了熔合线附近成分的稳定性，有利于接头整体性能。

应用场景

• 超超临界火电机组：为超超临界机组高温部件选材和寿命评估提供蠕变数据。
• 锅炉过热器管材：指导过热器管材焊接工艺优化，避免长期时效导致焊缝蠕变强度下降。
• 耐热钢焊接结构：阐明焊接结构长期服役后蠕变断裂位置转移的微观机制，为寿命预测提供依据。