[发明专利]一种脆化HR3C钢管的恢复性热处理工艺

说明书

本发明公开了一种脆化HR3C钢管的恢复性热处理工艺，具体方法为：首先将脆化HR3C钢管置于热处理炉中，并加热到1180℃～1220℃，保温20min～40min，然后将HR3C钢管置于冷却水中，冷却至室温。本发明通过对已经发生脆化的HR3C钢管进行恢复性热处理工艺，通过在1180℃～1220℃下保温20min～40min，使得脆化状态下HR3C钢管显微组织中晶界与晶内碳化物充分溶解、扩散，减小碳化物在晶界聚集，改善冲击状态下晶界与晶内的协同变形能力，明显提高时效或者服役态HR3C钢管的室温冲击功，改善其脆化现象，降低电厂因HR3C钢管脆化而发生的爆管事故。且在1180℃～1220℃下保温20min～40min，不影响其室温与高温下的抗拉强度与屈服强度。

技术领域

本发明涉及一种专门针对HR3C钢管在经时效发生脆化后的恢复性热处理工艺，属于热处理工艺领域。

背景技术

燃煤火电机组因煤粉燃烧产生的二氧化碳、氮硫化物等造成大气环境污染越来越受到人们的重视，高参数、大容量的超超临界机组因具有煤耗低、污染小等优点成为火力发电机组的主要方向。HR3C奥氏体耐热钢凭借其优异的抗高温腐蚀性能和较好的高温力学性能广泛应用于超超临界机组。但是HR3C钢有着明显的时效脆化倾向，其在时效或服役过程中冲击功明显下降，有研究表明HR3C钢在650℃下时效10000h后冲击功由原始状态下的95J降低为4J，下降幅度高达95.8％。HR3C钢在时效过程中大量M23C6碳化物在晶界聚集长大，导致在冲击载荷作用下，抑制了晶界与晶内的协同变形能力是其冲击功下降的主要原因。

对于长期处于高温、高压条件下的电厂服役HR3C钢管，其性能劣化趋势更加明显，因此其冲击功下降也更加明显。含HR3C受热面管机组在长时间运行后，当其处于停机检修状态时，HR3C钢管在发生碰撞、摩擦等均可能导致其表面产生凹坑或裂纹缺陷，脆化状态下的HR3C钢管表面产生凹坑或裂纹等缺陷后在高温、高压条件下极易扩展，从而产生脆性断裂，因此较低冲击功的HR3C钢管严重威胁机组安全稳定运行。但是，目前尚没有相关文献或者专利对于脆化状态的HR3C钢管的恢复性热处理工艺以改善以脆化现象，基于此本发明提出一种针对脆化HR3C钢管的恢复性热处理工艺方案。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种脆化HR3C钢管的恢复性热处理工艺，以改善其显微组织中碳化物的晶界偏聚现象，提高其室温冲击功，从而改善其在时效后的脆化现象。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种脆化HR3C钢管的恢复性热处理工艺，具体方法为：首先将脆化HR3C钢管置于热处理炉中，并加热到1180℃～1220℃，保温20min～40min，然后将HR3C钢管置于冷却水中，冷却至室温。

冷却水为蒸馏水或除盐水。

室温为20℃～25℃。

优选的，加热温度为1200℃。

优选的，保温时间为30min。

本发明有益效果：

(1)通过对已经发生脆化的HR3C钢管进行恢复性热处理工艺，通过在1180℃～1220℃下保温20min～40min，使得脆化状态下HR3C钢管显微组织中晶界与晶内碳化物充分溶解、扩散，减小碳化物在晶界聚集，改善冲击状态下晶界与晶内的协同变形能力，明显提高时效或者服役态HR3C钢管的室温冲击功，改善其脆化现象，降低电厂因HR3C钢管脆化而发生的爆管事故。

(2)在1180℃～1220℃下保温20min～40min，不影响其室温与高温下的抗拉强度与屈服强度。

附图说明

图1为脆化状态下HR3C钢管的显微组织。

图2为实施例1经过恢复性热处理后HR3C钢管的显微组织(500×和1000×)。