专利名称：基于析出相面积分数的t/p91钢老化评级方法
技术领域：
本发明属于钢铁材料检验领域，尤其涉及一种基于析出相面积分数的T/P91钢老化评级方法。
背景技术：
T/P91钢由于其具备的良好的高温性能和相对便宜的价格被广泛应用于火力发电厂超临界、超(超)临界机组锅炉管道用钢，在长期使用过程中T/P91钢会发生老化，使用性能下降，在此老化过程中伴随着析出相的一系列变化。而在评估T/P91钢老化的实践中，一般是技术人员依靠经验给出ー个老化程度的结论，主观性较強，给相关科研和エ艺人员造 成一定困惑。目前，还没有ー种较客观的T/P91钢老化评级方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于析出相面积分数的T/P91钢老化评级方法，该方法是ー种较客观的T/P91钢老化评级方法，能给相关科研和エ艺人员ー个直观的T/P91钢老化程度评级參数，给相关科研和エ艺人员的工作带来很大的便利。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案
一种基于析出相面积分数的T/P91钢老化评级方法，包括步骤
步骤1，截取待评价试样，制备金相试样；
步骤2，获取金相试样的金相组织图片；
步骤3，根据金相组织图中析出相的像素差异计算出析出相面积分数，所述的析出相面积分数为析出相颗粒面积占视场总面积的百分比；
步骤4，根据析出相面积分数大小对待评价试样进行老化评级。上述步骤2中，采用光学显微镜或扫描电镜得到金相试样的金相组织图片。为了析出相面积分数计算的准确性，在步骤3前需要对金相组织图片进行预处理，具体为人工识别并剔除金相组织图中与析出相顔色接近的非析出相区域。上述步骤4中，根据析出相面积分数大小按照如下规则对待评级试样进行评级 当析出相面积分数S为0〈S < I. 6%时，老化等级为I级，此时的析出相颗粒细小，数量
较少；
当析出相面积分数S为I. 6% < S彡2. 1%吋，老化等级为2级，此时的析出相数量较
多；
当析出相面积分数S为2. 1% < 3. 4%时，老化等级为3级，此时的析出相数量多，没有球化出现；
当析出相面积分数S为23. 4% < 4. 9%时，老化等级为4级，此时的析出相数量很多，并且有球化现象；当析出相面积分数S为4. 9% < S时，老化等级为5级，此时的析出相数量较多，并且有析出相聚集成块状。随着老化等级从I级到5级，T/P91钢的老化程度逐渐加重。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果
本发明提供了ー种定量反应T/P91钢老化的评级方法，采用本方法能得到较客观的T/P91钢老化等级，能给相关科研和エ艺人员ー个直观的T/P91钢老化程度评级參数，给相关科研和エ艺人员的工作带来很大的便利。
图I为老化等级为I级的參考SEM金相组织图片；
图2为老化等级为2级的參考SEM金相组织图片；
图3为老化等级为4级的參考SEM金相组织图片；
图4为老化等级为4级的參考SEM金相组织图片；
图5为老化等级为5级的參考SEM金相组织图片；
图6为实施例中试样的SEM金相组织图片。
具体实施例方式本发明提出了一种基于析出相面积分数的T/P91钢老化评级方法，其具体实施方式
为
首先，截取待评价试样，制备金相试样，具体为截取待评价试样，使其尺寸满足金相试样，然后采用金相砂纸依次研磨，经抛光后浸入金相腐蚀溶液中腐蚀，得到金相试样。其次，获取金相试样的金相组织图片，具体可以采用扫描电镜(SEM)或光学显微镜来获得金相组织图片。接着，根据金相组织图中析出相的像素差异计算出析出相面积分数，所述的析出相面积分数为析出相颗粒面积占视场总面积的百分比，在本领域内，析出相面积分数与析出相体积分数在行业内是相通的。具体可采用IMAGEJ或image-pro-plus软件来计算析出相面积分数。为了计算的准确性，在计算析出相面积分数之前，可利用软件自带的功能人工识别并剔除金相组织图片中与析出相颜色接近的非析出相区域，这些与析出相颜色接近的非析出相区域主要是由图片拍摄和金相试样制备所带来的，这些非析出相区域由干与析出相像素差别小，如果不事前剔除掉，在采用软件识别时会造成与析出相混淆，从而影响析出相面积分数计算的准确性。最后，根据析出相面积分数大小对待评价试样进行老化评级，所采用的老化评定原则如下
I级析出相颗粒细小，数量较少，析出相面积分数S < I. 6%,该级别下的參考SEM金相组织图片如图I所示；
2级析出相数量较多，析出相面积分数I. 6% < S彡2. 1%,,该级别下的參考SEM金相组织图片如图2所示；3级析出相数量多，没有球化出现，析出相面积分数2. 1%<S^3. 4%，，该级别下的參考SEM金相组织图片如图3所示；
4级析出相数量很多，并且有球化现象，析出相面积分数3. 4% < S < 4. 9%，，该级别下的參考SEM金相组织图片如图4所示；
5级析出相数量较多，并且有析出相聚集成块状，析出相面积分数4. 9% < S，，该级别下的參考SEM金相组织图片如图5所示。下面结合实施例对本发明做进ー步介绍
取安徽某电厂实际运行的亚临界锅炉再热器T91钢管，其运行温度为570°C，压カ为17. OMPa,尺寸为Φ65ι πιΧ 5mm, 65mm为钢管外径，5mm为钢管厚度，运行时间为4. 3万h。现采用本发明方法对该钢管进行老化评级。线切割截取一段长10mm、宽5mm、高5mm的试样，依次采用200#、400#、600#、800#、1200#、1600#、3000#金相砂纸对试样金 相研磨，经抛光后用FeCl3溶液进行腐蚀，所采用的FeCl3溶液是将5gFeCl3溶于IOml盐酸和25ml的酒精中制得，腐蚀时间为5s ;经腐蚀后，将试样在QYANTA 400扫描电子显微镜(SEM)下对试验进行观察，放大倍数为2000，得到如图6所示的金相组织图片；采用IMAGEJ软件计算该试样析出相的面积分数为2. 09%。因此，该钢管的老化等级为2级。在上述实施例中，腐蚀时间控制在5 IOs内均可。析出相面积分数的计算也可以采用image-pro-plus软件来计算。
权利要求
1.一种基于析出相面积分数的T/P91钢老化评级方法，其特征在于，包括步骤 步骤1，截取待评价试样，制备金相试样； 步骤2，获取金相试样的金相组织图片； 步骤3，根据金相组织图中析出相的像素差异计算出析出相面积分数，所述的析出相面积分数为析出相颗粒面积占视场总面积的百分比； 步骤4，根据析出相面积分数大小对待评价试样进行老化评级。
2.根据权利要求I所述的基于析出相面积分数的T/P91钢老化评级方法，其特征在于 所述的步骤2中，采用光学显微镜或扫描电镜得到金相试样的金相组织图片。
3.根据权利要求I所述的基于析出相面积分数的T/P91钢老化评级方法，其特征在于 在步骤3之前有金相组织图片预处理的步骤，具体为人工识别并剔除金相组织图中与析出相颜色接近的非析出相区域。
4.根据权利要求I所述的基于析出相面积分数的T/P91钢老化评级方法，其特征在于 所述的步骤4中，根据析出相面积分数大小按照如下规则对待评价试样进行评级 当析出相面积分数S为0〈S彡I. 6%时，老化等级为I级； 当析出相面积分数S为I. 6% < 2. 1%时，老化等级为2级； 当析出相面积分数S为2. 1% < 3. 4%时，老化等级为3级； 当析出相面积分数S为23. 4% < 4. 9%时，老化等级为4级； 当析出相面积分数S为4. 9% < S时，老化等级为5级。
全文摘要
本发明公开了一种基于析出相面积分数的T/P91钢老化评级方法，包括步骤步骤1，截取待评价试样，制备金相试样；步骤2，获取金相试样的金相组织图片；步骤3，根据金相组织图中析出相的像素差异计算出析出相面积分数，所述的析出相面积分数为析出相颗粒面积占视场总面积的百分比；步骤4，根据析出相面积分数大小对待评价试样进行老化评级。本发明提供了一种定量反应T/P91钢老化的评级方法，给科研和工艺研究人员对T/P91钢的老化有一个直观的评价参数。
文档编号G01N1/32GK102692425SQ20121021629
公开日2012年9月26日 申请日期2012年6月28日 优先权日2012年6月28日
发明者宋涛, 王志武 申请人:武汉大学