PDF《奥氏体不锈钢超高温服役过程中组织转变和晶界特征的 EBSD...》

中国体视学与图像分析 2005年第10卷第4期 CH I N ESE JOURNAL O F STEREOLO GY AND I MAGE ANALYS IS Vo l .

10 No.

4 Dec.

2005 233 收稿日期 :

2005 -

09 -

10 作者简介 : 范丽霞 (1981 - ) ,女 ,武汉大学物理科学与技术学院 ,硕士研究生 研究方向 : 奥氏体不锈钢 ROF内罩超高温服役失效机理 , E2 mail: flxybsy@ sina. com 文章编号 :

1007 -

1482 (2005)

04 -

0233 -

04 ・ 论著 ・ 奥氏体不锈钢超高温服役过程中组织转变和晶界特征的 EBSD研究 范丽霞

1 , 潘春旭 1,

2 , 蒋昌忠 1,

2 , 付强1,

2 , 吴佑明

3 (1. 武汉大学物理科学与技术学院 , 武汉 430072;

2. 武汉大学纳米科学与技术中心 , 武汉 430072;

3. 武汉钢铁 (集团 )公司金属结构公司 , 武汉 430072) 摘要:本文利用电子背散射衍射 (electron backscatter diffraction, EBSD)技术研究了 YUS701奥氏 体不锈钢 ROF内罩在高温服役前后的显微组织和晶界特征分布.研究结果表明 ,服役前后 YU S701奥氏体不锈钢 ROF内罩在显微组织和晶界特征分布上有明显的差异 ,这种差异是 ROF内罩 超高温运行失效的重要原因. 关键词 : 奥氏体不锈钢 ;

晶界特征分布 ( GBCD) ;

电子背散射衍射 ( EBSD) ;

SEM 中图分类号 : TG115. 23;

O722 +

7 文献标识码 : A Structural transformation and gra in boundary character distribution during super high tem perature service of austen itic sta inless steel analyzed by EBSD FAN L ixia

1 , PAN Chunxu 1,

2 , J I ANG Changzhong 1,

2 , FU Q iang 1,

2 , WU Youm ing

3 (1. Department of physics, W uhan university,W uhan 430072, China;

2. Center of Nanosci &

Nanotech Research, W uhan 430072, China;

3. W uhan Iron &

Steel Group company,W uhan 430080, China) Abstract: The m icrostructure transformation and grain boundary character distribution of a YUS701 auste2 nitic stainless steel ROF internal cover, which were operated at very high temperatures, were investigated by using the electron backscatter diffraction technique. Significant changes in m icrostructure and grain boundary character distributions were observed, which are attributed as the major cause for failure of the ROF internal cover due to very high temperature service conditions . Key words: austenitic stainless steel;

grain boundary character distribution;

EBSD;

scanning electron m icroscope 含高铬 (Cr)和镍 (N i)奥氏体不锈钢由于形成 致密的氧化膜 ,而且具有高的热强性 ,比其他不锈钢 具有更优良的耐蚀性、 高温性能和焊接性 ,因此被广 泛用于各种高温和腐蚀的环境中 [ 1,

2 ] .其原因是铬 元素的存在使得铁基固溶体的电位提高 ,并且铬吸 收铁的电子使铁顿化 ,这样钢中添加铬作为合金元 素以后 ,促使其内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀 破坏的方面发展.镍是优良的耐腐蚀材料 ,也是合 金钢的重要合金化元素.镍在钢中是形成奥氏体的 元素 ,但低碳镍钢要获得纯奥氏体组织 ,含镍量要达 到24%;

而只有含镍 27%时才使钢在某些介质中的 耐腐蚀性能显著改变.但是镍与铬同时存在于不锈 钢中时 ,含镍的不锈钢却具有许多可贵的性能.镍 作为合金元素在不锈钢中的作用 ,在于它使高铬钢 的组织发生变化 ,从而使不锈钢的耐腐蚀性能获得 某些改善.本研究中的 Cr25N i13 奥氏体不锈钢 ROF内罩是环形退火炉中热处理的保护设备 ,长期 在650~1 200℃之间的高温下运行 ,因此要求它具 有相当高的高温持久强度和耐腐蚀、 抗氧化能力 [