[发明专利]提高P92材料持久强度的方法

说明书

本发明公开了一种提高P92材料持久强度的方法，其特征在于，包括如下步骤：选取各项性能已经满足GB5310‑2008《高压锅炉用无缝钢管》的P92材料作为试样毛坯，将试样毛坯放入热处理炉进行二次正火热处理，炉温1000‑1100℃，均温15mim，保温1h,试样毛坯达到均保温时间后，将试样毛坯拿出热处理炉，在空气中冷却至室温，将正火后的试样毛坯放入热处理炉进行二次回火热处理，炉温700‑800℃，均温15mim，保温2h,试样毛坯达到均保温时间后，将试样毛坯拿出热处理炉，在空气中冷却至室温，本发明通过二次正火加回火工艺使P92材料持久强度由Ru_100000/600＝123.67MPa提高到Ru_100000/600＝128.17MPa，持久性能达到世界先进水平，与国外发达国家无差异，同时也能提高了高温短时拉伸强度。

技术领域

本发明涉及金属材料技术领域，尤其涉及一种提高P92材料持久强度的方法。

背景技术

P92材料是一种马氏体耐热合金钢，主要用于超超临界蒸汽锅炉及电站高温汽水管道，长期工作于高温高压工况下。在蠕变温度以上服役的材料力学性能，不能简单地用常温下短时的应力-应变曲线来评定，还必须加入温度与时间两个因素，研究温度、应力、应变与时间的关系，建立评定材料高温力学性能的指标，其中高温力学性能的指标主要是蠕变断裂强度(持久强度)和高温短时拉伸性能。

短时高温拉伸试验的结果不能作为在高温环境下长时间工作的构件强度设计的依据，而蠕变断裂强度试验数据是用来作为超超临界蒸汽锅炉及其相关管道的设计指标。这些构件的使用温度比较高，承受的载荷也比较大，经历过一定的使用期限之后会有较大的变形(蠕变)，甚至发生脆化断裂的危险，但在使用中对变形的要求不太严格，这时持久强度就主要体现出材料在该温度和应力条件下的使用寿命，长时间的持久强度试验结果是衡量材料可靠性的重要指标。

目前我国生产的P92材料高温持久强度在Ru_100000/600＝122MPa左右，和国外发达国家(如德国Ru_100000/600＝128MPa左右)相比还有一定差距，有时高温短时拉伸强度还达不到国标的要求。据了解发电行业的四大管道每年需要大量的P92材料无缝钢管，由于我们产品与国外发达国家的差距，以前该行业一直将我们的产品拒之门外，继续从国外进口大量的P92材料无缝钢管，使P92材料无缝钢管国产化进度减缓。

发明内容

本发明提出了一种提高P92材料持久强度的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术方案如下：

提高P92材料持久强度的方法，包括：

选取P92材料作为试样毛坯，将试样毛坯放入热处理炉进行正火热处理，炉温1000-1100℃，试样毛坯保温后空冷至室温；

将正火后的试样毛坯放入热处理炉进行回火热处理，炉温700-800℃，试样毛坯保温后空冷至室温。

进一步：正火热处理和回火热处理的加热速度小于200℃/h。

进一步：正火热处理中，均温15mim，保温1h；回火热处理中，均温15mim，保温2h。

进一步：正火热处理的温度1060℃，回火热处理的温度760℃。

进一步：试样毛坯的宽度、厚度、长度的尺寸为20mm×20mm×120mm。

进一步：将经过热处理后的试样毛坯加工成试样，对试样进行室温拉伸试验和持久强度试验。

本发明有益效果在于：