12Cr马氏体耐热钢是发电及其它行业高温高压部件的关键用材。为准确反映马氏体耐热钢在服役条件下的使用寿命,本项目通过比较研究实际服役状态下X20CrMoV12.1 耐热合金钢管为研究对象,广泛地研究了多组材料的性能和显微结构演变,特别是碳化物沉淀相的形态和成分变化,探讨了材料性能变化的微观原因. 结果表明:超期服役的X20耐热钢材料的持久性能和硬度等力学性能明显下降,特别是常温下表现为脆性。相应材料的组织结构发生明显变化,出现马氏体分解, 基体组织中?-Fe 的晶格常数减小,形成板条亚晶结构,表现出典型的蠕变特征。合金碳化物沉淀相大多分布于晶界和板条亚晶界,且相对于原始态粗化严重,同时有害元素P在晶界偏析应是材料性能下降和脆化的主要原因。晶界和亚晶界分布的碳化结构是M23C6 ,相对细小的碳化物结构M23 C6 和少量片状碳化物MX分布于晶内; 粗化的M23C6 碳化物中合金含量随服役时间的延长明显富集。定量分析显示,主要碳化物M23C6粗化过程合金元素的富集行为中Cr/Fe原子比随服役时间的变化规律符合一般球形沉淀相的长大动力学规律。这一有微观物理背景新的损伤参量很好地描述了实际服
英文主题词martensitic heat-resistant steel; heat damage, microstructure;dynamics;life model