[發明專利]Super304H鋼M23C6相的定量金相分析方法

無效

• 申請號: 201310496823.3
• 申請日: 2013-10-21
• 公開（公告）號: CN103674664A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 鐘力強;朱偉恒;林介東;聶銘;張春雷;鐘飛;李文勝;高巖
• 申請（專利權）人: 廣東電網公司電力科學研究院;華南理工大學
• 主分類號: G01N1/32
• 分類號: G01N1/32;G01N23/22
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

技術領域

本發明涉及一種經過長期服役或老化試驗后的Super304H鋼M₂₃C₆相體積百分比含量的定量金相分析方法。?

背景技術

我國是電力消費大國，同時也是電力生產大國。我國“十二五”計劃要求我國能源綜合效率提高到38%，火電供電標準煤耗下降到323g/kWh。因此發展高效發電技術如超臨界和超超臨界技術，是目前火電行業的技術發展方向，超臨界和超超臨界機組將成為我國“十五”后的主要發展機型。?

日本住友金屬于上世紀八十年代在TP304H不銹鋼的基礎上，通過添加C、N、Nb、Cu、B等合金元素以及增加高溫軟化處理工藝，發展了Super304H鋼。Super304H鋼是一種具有細晶組織和高持久強度、高持久塑性以及抗氧化性能的新型奧氏體耐熱鋼，并具有低成本的優點，已成為超超臨界電站鍋爐過熱器及再熱器管的首選材料。?

超超臨界機組鍋爐高溫段過熱器和再熱器的設計溫度一般為600～610℃，正處于Super304H鋼的敏化溫度(450～825℃)的中心區域。在運行過程中，很多機組的Super304H鋼材質的過熱器和再熱器出現奧氏體不銹鋼中由于M₂₃C₆型碳化物析出而產生晶界貧鉻現象，從而導致晶間腐蝕而發生泄漏事故。因此，對長期服役的Super304H鋼中M₂₃C₆型碳化物的含量及分布進行定量分析，對Super304H在超超臨界機組運行和高溫時效過程中的組織演化、性能衰退和壽命評估方面具有重要意義。?

目前，對于鋼鐵材料中析出相的含量測定可以采用電解萃取的方法，先對析出相進行電解提取，然后進行定量分析。但該方法有以下不足：1、提取效率低，電解過程耗時較長；2、當析出相中種類較多時，對各個析出相的單獨分離則顯得十分困難，并且在分離過程中也不可避免的導致部分目標析出相的耗損；3、該方法對材料消耗較多，對于尺寸較小的材料難以提取足夠量的目標相；4、該方法不能獲得析出相在材料中分布的信息。?

基于體視學原理（通過在二維平面上進行測量，然后推算出三維空間組織的特征參數）的定量金相分析方法結合計算機圖像分析軟件，可以克服電解萃取法測量析出相含量的以上缺點。?

Super304H鋼的析出相普遍認為是Nb(C、N)、NbCrN、M₂₃C₆和富Cu相，在服役過程中也不可避免的會出現σ相。由于Super304H鋼中析出相的類型較多，一般常規的奧氏體不銹鋼金相腐蝕方法（如用王水溶液或氯化鐵鹽酸水溶液腐蝕）對各個析出相均有反應，因此難以對各種析出相進行區分。?

Super304H鋼中各種析出相在特定的腐蝕液中的電極電位均有差別，在進行腐蝕時，當腐蝕電位高于析出相的電極電位并處于活化區時，則析出相被腐蝕，否則不能被腐蝕。因此，選擇一種合適的腐蝕液，其腐蝕電位使M₂₃C₆相處于腐蝕的活化區而低于其他各種析出相或使其他各相處于鈍化狀態，則可以實現對M₂₃C₆相進行單獨的腐蝕和區分。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題，就是提供一種Super304H鋼M₂₃C₆相的定量金相分析方法，本方法快速準確提取效率高，且無需電解過程，對各個析出相的單獨分離容易，不會導致目標析出相耗損，材料消耗少，并能獲得析出相在材料中分布的信息。?

解決上述技術問題，本發明采用如下技術手段：?

一種Super304H鋼M₂₃C₆相的定量金相分析方法，其特征是：包括如下步驟：?

（1）對Super304H鋼進行切取、研磨、拋光、腐蝕、吹干；?

（2）采用掃描電子顯微鏡對試樣金相組織進行拍照；?

（3）通過圖像分析軟件對目標相進行提取和計算。?

所述的步驟1的切取過程中保持用冷卻水進行冷卻。?