[发明专利]一种火电厂用9-12%Cr钢老化损伤风险评估方法

说明书

本发明公开了一种火电厂用9‑12％Cr钢老化损伤风险评估方法，选取需要检测评估的火电厂用9‑12％Cr钢部件作为样品；从需要检测评估部件上割取试样，或直接在需要检测评估部件表面选取试样；利用常规金相制样方法对被测试样进行制样；对被测试样金相或扫描电镜试样部位抛光；对抛光面采用侵蚀液3％‑5％硝酸酒精溶液或三氯化铁盐酸溶液侵蚀、清洗，吹干；对所制得试样检验面在金相显微镜或扫描电镜下进行观看、照相；利用图像分析仪测量该视场下最宽的原奥氏体晶界及亚晶界宽度a，单位为μm；Δ＝a/0.1μm即为现场被检测评估9‑12％Cr钢老化损伤风险程度因子值；根据Δ对照老化损伤风险分级特征进行评估。本方法可靠、方便、快速。

技术领域

本发明涉及理化检验技术领域，具体涉及一种火电厂用9-12％Cr钢老化损伤风险评估方法，适用于金属材料老化损伤分级与断裂风险的评估方法。

背景技术

9-12％Cr铁素体合金钢具有导热性好、热膨胀系数小、具有足够的高温强度和韧性等优点，广泛应用于温度参数为540℃～650℃范围内的锅炉，由于9-12％Cr钢常使用在锅炉高温段部件中，运行压力大、温度高，长期运行过程中材料存在元素迁移、晶界或亚晶界变宽、蠕变孔洞及裂纹等老化现象，最终可能导致断裂失效。目前对9-12％Cr钢老化评估方法有等温线外推法、L-M参数法、θ法以及材料微观组织老化及蠕变损伤评定等。但这些方法均出于基于经验数据推断法，未对老化损伤的程度进行精确分级，也未提供一个老化损伤风险评估。因此，针对9-12％Cr钢老化损伤的特征，对老化损伤风险程度进行分级可能造成断裂风险进行评估显得尤为重要。

9-12％Cr钢长期高温运行过程中，材料中元素逐渐析出迁移，并在原奥氏体晶界或亚晶界聚集、长大，导致原奥氏体晶界或亚晶界逐渐清晰、变宽、蠕变孔洞产生、成链，最终形成微裂纹等过程，通过这种变化可以了解材料部分特性，进行理化检验评估的理论指导基础，通过原奥氏体晶界或亚晶界的变化也可以作为材料性能评价的一个重要方法，因此利用9-12％Cr钢组织中原奥氏体晶界或亚晶界长期运行过程中元素迁移扩散导致的晶界逐渐清晰、变宽、孔洞生产、成链及裂纹形成等老化损伤程度来实施对金属材料老化损伤风险程度分级及断裂风险初步评估。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种火电厂用9-12％Cr钢老化损伤风险评估方法，提高老化损伤风险检测与评估准确度。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种火电厂用9-12％Cr钢老化损伤风险评估方法，包括以下步骤：

1)选取待检测评估的火电厂用9-12％Cr钢部件，从需要检测评估钢部件上割取试样，或直接在需要检测评估钢部件表面选取试样；

2)磨平步骤1)得到的试样，试样平整后，用砂纸由粗到细依次研磨，按常规金相样品制备方法进行磨光、抛光；

3)对试样抛光面采用侵蚀液3％～5％硝酸酒精溶液或三氯化铁盐酸溶液，侵蚀时间5～10s，使试样侵蚀面呈灰白色，随即清洗，吹干；

4)利用金相显微镜或扫描电镜对经步骤3)处理后的试样拍照；

5)对经步骤4)得到的金相或扫描电镜图片，利用图像分析仪进行测量，测量该视场下最宽的原奥氏体晶界及亚晶界宽度，即为a，单位为μm；

6)利用公式Δ＝a/0.1μm计算老化损伤风险评估因子Δ，并利用所述老化损伤风险评估因子Δ评价待检测评估的火电厂用9-12％Cr钢部件的老化损伤相对风险程度。

步骤6)中，老化损伤相对风险程度的具体评估过程包括：

当Δ≤1，老化风险级别为I级，无风险，无需处理；

当1<Δ≤2，老化风险级别为II级，低风险，无需处理；

当2<Δ≤5，老化风险级别为III级，中等程度风险，监督运行；