一种恢复电站用sa335-p91钢硬度性能的处理方法
【专利摘要】本发明涉及一种恢复电站用SA335-P91钢硬度性能的处理方法，其包括（1）、控温正火、强制风冷：将SA335-P91钢随炉以≤250℃/h的升温速度加热至1055℃~1075℃之间，保温70~150分钟后，出炉强制风冷至≤100℃；（2）、控温回火、自然空冷：将经过步骤（1）的SA335-P91钢随炉以≤200℃/h的升温速度加热至760℃~770℃，保温4~5后，随炉冷却到400℃时，出炉自然空冷。本发明方法可在不更换新材料的前提下，在一段较短检修期内使出现硬度偏低问题的SA335-P91钢的力学及组织性能恢复，使其重新满足电站工况使用要求。
【专利说明】—种恢复电站用SA335-P91钢硬度性能的处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种热处理方法，特别涉及一种可使出现硬度偏低问题的SA335-P91钢的硬度性能恢复的处理方法。
【背景技术】
[0002]20世纪70年代末，美国橡树岭国家实验室在9Cr_lMo (P9)钢的基础上，加入少量V、Nb,并控制N和微合金化，发展成SA335-P91钢。该钢不仅具有高的抗氧化性能和抗高温蒸汽腐蚀性能，而且还具有良好的冲击韧性和持久塑性及热强性能。该钢还具有优良的导热系数和较小的线膨胀系数。该钢的高温强度优异，在550°C以上，其设计许用应力为T9和2.25Cr-lMo钢的两倍。与lCrl9Ni9钢相比，其等强(持久强度)温度为625°C，抗氧化和抗蒸汽腐蚀性能与9Cr-lMo钢相当。在使用温度低于620°C时，该钢的许用应力高于奥氏体不锈钢。随着高参数机组在我国火 电机组的迅猛发展，SA335-P91钢被广泛应用于主蒸汽管道、再热蒸汽管道及其旁路、高温联箱。
[0003]对于目前在役的亚临界、超临界及超超临界机组，SA335-P91钢的蒸汽管道、联箱等高温设备硬度偏低问题越来越常见。例如国内某火电机组的ASTM A335-P91钢主汽弯头在使用过程中出现硬度下降且低于标准下限的质量问题。经检验硬度大多分布在130HB-160HB之间，不满足DL/T438-2009《火力发电厂金属技术监督规程》规定的硬度标准范围180HB-250HB ;经现场金相复膜检验，其组织均为铁素体和碳化物，仅个别区域存在细小的马氏体，而正常热处理金相组织应为位相明显的回火板条马氏体，因此该组织为非正常的SA335-P91钢组织。该材料继续劣化后，将导致主汽弯头在使用过程中硬度继续下降，继而对机组P91管道的安全运行带来隐患。
[0004]目前电站出现SA335-P91钢的蒸汽管道、联箱等高温设备硬度偏低问题后，只能采用制造新的SA335-P91钢设备进行更换，但是这种方式周期长，费用高，低硬度SA335-P91钢高温高压设备的长期使用将给电站安全运行带来重大隐患。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题在于，提供一种恢复电站用SA335-P91钢硬度性能的处理方法，采取该方法能够将出现低硬度问题的SA335-P91钢的力学性能和金相组织恢复到标准规定的要求范围以内，延长SA335-P91钢设备的使用寿命，提高电站设备安全运行的经济性和可靠性。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
[0007]一种恢复电站用SA335-P91钢硬度性能的处理方法，其能够将硬度在179HB以下的SA335-P91钢的硬度恢复至180-250HB，所述处理方法包括如下步骤:
[0008](I)、控温正火、强制风冷:将SA335-P91钢随炉以≤250°C /h的升温速度加热至1055°C-1075°C之间，保温70-150分钟后，出炉强制风冷至≤100°C ；
[0009](2)、控温回火、自然空冷:将经过步骤(I)的SA335-P91钢随炉以≤200°C /h的升温速度加热至760V?770°C，保温4?5后，随炉冷却到400°C时，出炉自然空冷。
[0010]考虑到降温到100°C以下时马氏体组织才开始转变，而马氏体组织转变需要一段时间。因此，步骤(I)实施完毕后，最好不立刻实施步骤(2)，更具体地，步骤(I)实施完毕后，至少间隔2小时，再实施步骤(2)。优选地，步骤(I)实施完毕后，间隔24?36小时后，再实施步骤(2)。
[0011]根据本发明，步骤(I)中，升温速度只要不超过250°C/h即可，但从经济上考虑，升温速度不宜过慢。根据本发明一个方面，升温速度优选为50?250°C /h。
[0012]根据本发明，步骤(2)中，升温速度只要不超过200°C /h即可，从经济上考虑，升温速度不宜过慢。根据本发明一个方面，升温速度优选为50?200°C /h。
[0013]根据本发明，所述SA335-P91钢的厚度可以在45mm?75mm之间。
[0014]根据本发明的方法能够将硬度在135?179HB的SA335-P91钢的硬度恢复至180?250HB。经处理方法处理后的SA335-P91钢的金相组织为回火马氏体或回火索氏体。
[0015]本发明所述的电站用SA335-P91钢包括SA335-P91钢材本身或由SA335-P91钢制成的钢元件或设备，例如管、三通、弯头、集箱等。
[0016]由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有如下优势: [0017]本发明方法可在不更换新材料的前提下，在一段较短检修期内使出现硬度偏低问题的SA335-P91钢的力学及组织性能恢复，使其重新满足电站工况使用要求，对于提高电站设备安全运行的经济性和可靠性、延长设备的使用寿命具有重要的意义。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为根据本发明的处理方法进行控温正火、强制风冷的温度曲线图；
[0019]图2为根据本发明的处理方法进行控温回火、自然空冷的温度曲线图。
【具体实施方式】
[0020]随着高参数机组在我国火电机组的迅猛发展，SA335-P91钢已经并将越来越广泛的应用于主蒸汽管道、再热蒸汽管道及其旁路、高温联箱。根据ASME SA335及我国GB5310-2008、DL/T438-2009标准规定，SA335-P91钢的化学成分、力学性能及金相组织要求见表1、表2。
[0021]表1SA335-P91钢化学成分要求(wt%)
[0022]
【权利要求】
1.一种恢复电站用SA335-P91钢硬度性能的处理方法，其能够将硬度在179HB以下的SA335-P91钢的硬度恢复至180-250ΗΒ，其特征在于:所述处理方法包括如下步骤: (1)、控温正火、强制风冷:将SA335-P91钢随炉以≤250°C /h的升温速度加热至1055°C-1075°C之间，保温70-150分钟后，出炉强制风冷至≤100°C ； (2)、控温回火、自然空冷:将经过步骤(I)的SA335-P91钢随炉以≤200°C/h的升温速度加热至760°C -770°C，保温4飞后，随炉冷却到400°C时，出炉自然空冷。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于:步骤(I)实施完毕后，不立刻实施步骤⑵。
3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于:步骤(I)实施完毕后，至少间隔2小时，再实施步骤(2)。
4.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于:步骤(I)实施完毕后，间隔2-36小时后，再实施步骤(2)。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于:步骤(I)中，升温速度为50-250°C/h0
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于:步骤(2)中，升温速度为50-200°C/h0
7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于:所述SA335-P91钢的厚度在45mm-75mm之间。
8.根据权利要求1至7中任一项权利要求所述的处理方法，其特征在于:所述的方法能够将硬度在135-179HB的SA335-P91钢的硬度恢复至180-250HB。
9.根据权利要求1至7中任一项权利要求所述的处理方法，其特征在于:经所述处理方法处理后的SA335-P91钢的金相组织为回火马氏体或回火索氏体。
【文档编号】C21D9/08GK103436689SQ201310408156
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月9日 优先权日:2013年9月9日
【发明者】成鹏, 王淦刚, 赵建仓, 迟鸣声, 鲁立, 杨佳, 胡海峰 申请人:苏州热工研究院有限公司