Effect of Aging Temperature and Time on the Structure and Precipitated Phase of TP304H Stainless Steel

Effet de la température et du temps de vieillissement sur la structure et la phase précipitée de l'acier inoxydable TP304H

TP304H acier inoxydable a haute résistance thermique et bonne résistance à l'oxydation, largement utilisé dans la section de haute température des surchauffeurs de chaudière et réchauffeurs plus de 600℃, et la température de fonctionnement maximale peut atteindre 760℃. L'utilisation de Acier inoxydable TP304HL'acier inoxydable TP304H, dans une certaine mesure, résout le problème de l'éclatement du tube à haute température causé par la grande différence de température de la fumée du four, et améliore de manière significative la sécurité du fonctionnement de la chaudière. Cependant, l'acier inoxydable TP304H est susceptible de subir une transformation structurelle au cours d'un fonctionnement à haute température à long terme, ce qui entraîne un vieillissement du matériau. Par conséquent, l'étude de la transformation structurelle de l'acier inoxydable TP304H acier inoxydable austénitique et ses facteurs d'influence dans des conditions de fonctionnement à haute température est d'une grande importance pour l'organisation rationnelle de la durée de fonctionnement du matériau, la surveillance en ligne du degré d'endommagement du pipeline et l'amélioration du matériau lui-même. C'est pourquoi le test de simulation de vieillissement à haute température a permis d'étudier l'influence de la température et du temps de vieillissement sur la structure et la phase de précipitation de l'acier inoxydable TP304H, ce qui constitue une référence pour la sécurité de l'utilisation de l'acier inoxydable TP304H.

La condition de livraison du matériau d'essai est le recuit de solution, c'est-à-dire refroidi à l'air ou refroidi à l'air après maintien à 1060～1070℃ pendant 15～30min, et la structure est l'austénite monophasée. Cette expérience accélère le vieillissement de l'acier inoxydable TP304H en augmentant la température. La température de vieillissement est 650℃, 700℃ et 750℃, et le temps de vieillissement est 30d, 60d et 150d, respectivement. Les caractéristiques de changement de structure du tuyau en acier inoxydable TP304H en fonctionnement à long terme sont étudiées par simulation de vieillissement.

Après le vieillissement à haute température, l'échantillon de simulation et l'échantillon original sont broyés, poliLe logiciel Image-Pro Plus est utilisé pour analyser quantitativement la microstructure, comparer la distribution et les caractéristiques des phases précipitées, et utiliser le spectromètre d'énergie attaché au MEB pour l'analyse des composants. L'échantillon est corrodé par une solution alcaline de permanganate de potassium, et la présence de la phase σ après le vieillissement de l'acier inoxydable TP304H est déterminée en observant s'il y a des taches rouge-orange sur la surface de l'échantillon sous le microscope métallographique. La recherche indique :

La structure originale de l'acier inoxydable TP304H est l'austénite, et les joints de grains jumeaux sont clairement visibles ; après un vieillissement à haute température, la taille des grains augmente progressivement, les joints de grains deviennent plus grossiers, les jumeaux diminuent, et les grains anormalement développés augmentent.
Pendant le processus de vieillissement de l'acier inoxydable TP304H à 650℃, 700℃ et 750℃, la quantité totale de phases précipitées augmente avec l'extension du temps, et la fraction de surface des phases précipitées, à savoir la quantité totale de phases précipitées, respectivement conforme aux fonctions S650=0,084t0,454, S700= 0,281t0,327, S750=0,313t0,338.
Après vieillissement de l'acier inoxydable TP304H à 650℃ et 700℃ pendant 30 jours, les phases précipitées sont principalement des carbures. Après 60 jours de vieillissement, il y a très peu de phases σ en plus des carbures. Les composants principaux sont le Fe et le Cr ; vieillis à 750°C pendant 30 jours Par la suite, le nombre de phases précipitées a augmenté de manière significative, principalement des carbures avec une petite quantité de phases σ.

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Effet de la température et du temps de vieillissement sur la structure et la phase précipitée de l'acier inoxydable TP304H

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