判断供货态Super304H钢管高温长时服役下晶粒异常长大倾向的方法及应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115326796A(43)申请公布日2022.11.11(21)申请号202210706016.9(74)专利代理机构合肥市浩智运专利代理事务(22)申请日2022.06.21所(普通合伙)34124专利代理师叶濛濛(71)申请人大唐锅炉压力容器检验中心有限公司(51)Int.Cl.地址236000安徽省合肥市高新区创新大G01N21/84(2006.01)道666号G01N1/32(2006.01)申请人中国大唐集团科学技术研究总院有G01L5/00(2006.01)限公司G01N3/40(2006.01)中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华东电力试验研究院合肥工业大学(72)发明人吴跃王家庆刘俊建李建华占先强方文王严周家伟汤文明权利要求书2页说明书9页附图9页(54)发明名称判断供货态Super304H钢管高温长时服役下晶粒异常长大倾向的方法及应用(57)摘要本发明涉及钢材料检测技术领域，公开了一种判断供货态Super304H钢管高温长时服役下晶粒异常长大倾向的方法及应用，切取供货态Super304H钢管金相试样进行显微组织观察，测定钢管横截面的显微硬度，将金相试样短时固溶后进行显微组织观察，如果试样出现外壁区域硬度异常高，且该区域在随后的短时固溶中晶粒长大明显，则代表该钢管外壁区域在实际的长期高温服役中也会发生晶粒的异常长大行为；反之则不会。本发明的有益效果在于：通过短时固溶模拟供货态Super304H钢管在实际长期高温服役中晶粒生长情况，并结合硬度分布情况，提前判定长时服役后是否会出现粗晶，方法简便可行，可规避长期服役后粗晶区带来的胀管、爆管风险，为超超临界机组金属监督与管理维护提供借鉴。CN115326796ACN115326796A权利要求书1/2页1.一种判断供货态Super304H钢管高温长时服役下晶粒异常长大倾向的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)通过对供货态Super304H钢管切取金相试样，进行显微组织观察，观察全壁晶粒状况；(2)沿着金相试样内壁至外壁方向每隔1mm，对钢管的横截面进行显微硬度测定，观察硬度分布是否均匀，判断不同部位残余应力的分布情况；(3)将金相试样在1100℃下保温5min，以进行短时固溶处理，取出水冷后进行显微组织观察，观察外壁区域是否出现异常长大的晶粒；如果试样出现外壁区域硬度异常高，且该区域在随后的短时固溶处理后晶粒长大明显，则代表该钢管的外壁区域在实际的长期高温服役中也会发生晶粒的异常长大行为；反之，钢管外壁则不会出现晶粒的异常长大。2.根据权利要求1所述的判断供货态Super304H钢管高温长时服役下晶粒异常长大倾向的方法，其特征在于：所述步骤(1)中切取金相试样的尺寸为10mm×10mm×壁厚。3.根据权利要求1所述的判断供货态Super304H钢管高温长时服役下晶粒异常长大倾向的方法，其特征在于：所述步骤(2)中的硬度测试参照GB/T4340.1‑2009《金属维氏硬度试验第1部分：试验方法》，加载载荷200g、保压时间10s。4.根据权利要求1所述的判断供货态Super304H钢管高温长时服役下晶粒异常长大倾向的方法，其特征在于：所述步骤(1)、(3)中试样在显微组织观察前，先对钢管横截面进行打磨、抛光、王水腐蚀处理。5.根据权利要求4所述的判断供货态Super304H钢管高温长时服役下晶粒异常长大倾向的方法，其特征在于：所述打磨操作为采用240、600、1000、1500目砂纸依次对钢管横截面进行打磨。6.根据权利要求1所述的判断供货态Super304H钢管高温长时服役下晶粒异常长大倾向的方法，其特征在于：所述步骤(1)、(3)中显微组织观察时，测量晶粒度的方法采用GB/T63942017《金属平均晶粒度测定方法》的对比法、截点法或面积法。7.根据权利要求1所述的判断供货态Super304H钢管高温长时服役下晶粒异常长大倾向的方法，其特征在于：所述步骤(3)中的短时固溶处理在电阻炉中进行。8.根据权利要求1‑7任一项所述的判断供货态Super304H钢管高温长时服役下晶粒异常长大倾向的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：(1)取样：利用线切割对供货态Super304H钢管切取块状金相试样，试样尺寸为10mm×10mm×壁厚；(2)金相观察：用240、600、1000、1500目砂纸对钢管试样的横截面依次打磨后进行抛光处理，随后使用王水腐蚀，并于显微镜下进行显微组织观察；(3)硬度测定：参照GB/T4340.1‑2009《金属维氏硬度试验第1部分：试验方法》，在加载载荷200g、保压时间10s的条件下，每隔1mm测定钢管试样从内壁至外壁的硬度值；(4)短时固溶：电阻炉温度设置为1100℃，待温度升