Efeito da temperatura e do tempo de envelhecimento na estrutura e na fase precipitada do aço inoxidável TP304H
Aço inoxidável 304H tem alta resistência térmica e resistência à oxidação. É amplamente utilizado na seção de alta temperatura de superaquecedores e reaquecedores de caldeiras acima de 600°C, e a temperatura máxima de serviço pode chegar a 760°C. O uso do aço inoxidável TP304H, até certo ponto, resolve a ruptura do tubo por excesso de temperatura causada pela grande diferença de temperatura da fumaça do forno e melhora significativamente a segurança da operação da caldeira. Entretanto, o aço inoxidável TP304H é propenso à transformação estrutural durante a operação de alta temperatura a longo prazo, resultando no envelhecimento do material. Portanto, estudar a transformação da microestrutura do aço inoxidável austenítico TP304H e seus fatores de influência durante a operação em condições de alta temperatura é de grande importância para organizar racionalmente o tempo de operação do material, monitorar o grau de dano da tubulação on-line e aprimorar o próprio material. Por esse motivo, por meio de testes de simulação de envelhecimento em alta temperatura, são estudados os efeitos da temperatura e do tempo de envelhecimento na estrutura e nos precipitados do aço inoxidável TP304H, o que fornece uma referência para o serviço seguro do aço inoxidável TP304H.
O estado de fornecimento do material é o recozimento por solução, ou seja, resfriamento a ar ou resfriamento a ar após a manutenção a 1060~1070℃ por 15~30min, e a estrutura é monofásica austenita. Este experimento acelera o envelhecimento do aço inoxidável TP304H aumentando a temperatura. A temperatura de envelhecimento é de 650℃, 700℃ e 750℃, e o tempo de envelhecimento é de 30d, 60d e 150d, respectivamente. As características de alteração da estrutura de Tubo de aço inoxidável TP304H em operação de longo prazo são estudados por meio de simulação de envelhecimento.
Após a simulação de envelhecimento em alta temperatura, a amostra e a amostra original são moídas, polidoO tamanho do grão de cristal é observado por um microscópio óptico, e a estrutura é analisada pelo microscópio eletrônico de varredura QUANTA 400 para observar a estrutura da amostra, e o software Image-Pro Plus é usado para analisar quantitativamente a microestrutura, comparar a distribuição e as características das fases precipitadas e usar o espectrômetro de energia anexado ao MEV para análise de componentes. A amostra foi corroída por solução alcalina de permanganato de potássio, e a presença da fase σ após o envelhecimento do aço inoxidável TP304H foi determinada observando-se se havia manchas vermelho-alaranjadas na superfície da amostra sob o microscópio metalográfico. A pesquisa indica:
(1) A estrutura original do aço inoxidável TP304H é austenita, e os limites dos grãos gêmeos são claramente visíveis; após o envelhecimento em alta temperatura, o tamanho dos grãos aumenta gradualmente, os limites dos grãos se tornam mais grosseiros, os gêmeos diminuem e os grãos crescidos anormalmente aumentam.
(2) Durante o processo de envelhecimento do aço inoxidável TP304H a 650, 700 e 750°C, a quantidade total de fases precipitadas aumenta com o prolongamento do tempo. A fração de área das fases precipitadas, ou seja, a quantidade total de fases precipitadas, respectivamente, está em conformidade com as funções S650=0,084t0,454, S700= 0,281t0,327, S750=0,313t0,338.
(3) Após o envelhecimento do aço inoxidável TP304H a 650 e 700°C por 30 dias, a fase precipitada é composta principalmente de carbonetos. Após 60 dias de envelhecimento, há uma quantidade muito pequena de fase σ além dos carbonetos. Os principais componentes são Fe e Cr; envelhecido a 750°C por 30 dias Mais tarde, o número de fases precipitadas aumentou significativamente, principalmente carbonetos com uma pequena quantidade de fases σ.
Propriedades gerais
Composição química
Resistência à corrosão
Resistência ao calor
Propriedades físicas
Propriedades mecânicas
Soldagem
Tratamento térmico
Limpeza
Tubos e canos 304/304L/304LN/304H
Aço inoxidável de grau "L" "H
Diferença entre 304H e 347H
Diferença entre 304 304L e 321
Tubos de aço inoxidável 304 304L 304LN 304H
Diferença entre o aço duplex S31803 / S32205 e 316L