a)Super304H不銹鋼管的室溫拉伸性能以及平均硬度

為Super304H不銹鋼管的室溫力學(xué)性能，為了比較，表中同時(shí)列出了TP304H不銹鋼管的室溫力學(xué)性能。從表中可以看出，Super304H不銹鋼管的抗拉強(qiáng)度高于TP304H不銹鋼管，即比常規(guī)的18-8奧氏體不銹鋼抗拉伸能力強(qiáng)，但塑性能力相較于TP304H來(lái)說(shuō)基本相同，說(shuō)明Super304H不銹鋼管中形成的各種析出相促進(jìn)了該鋼的固溶強(qiáng)化。

b)時(shí)效后的Super304H奧氏體不銹鋼的抗拉伸性能

日本的SawaragiY曾經(jīng)對(duì)Super304H不銹鋼管在高溫時(shí)效后進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)，根據(jù)其實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得，當(dāng)時(shí)效溫度為750℃時(shí)，Super304H不銹鋼管的抗拉伸能力較高，隨著時(shí)效溫度的提高，該鋼的抗拉伸能力逐漸趨于穩(wěn)定，由此可以看出Super304H不銹鋼管的抗拉伸能力與屈服強(qiáng)度高于一般的奧氏體不銹鋼。

c)時(shí)效后的Super304H奧氏體不銹鋼的焊接性能

由于火力發(fā)電中的鍋爐用鋼需要焊接，所以鍋爐安全運(yùn)行與鋼的焊接質(zhì)量密切相關(guān)，所以焊接性能亦是一項(xiàng)重要的力學(xué)性能。Super304H不銹鋼管的焊接性能測(cè)定主要是通過(guò)檢測(cè)熱裂紋敏感性的約束裂紋實(shí)驗(yàn)以及可變約束抗熱裂實(shí)驗(yàn)來(lái)評(píng)定。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出Super304H不銹鋼管的熱裂紋敏感性、裂紋率以及裂紋長(zhǎng)度都比傳統(tǒng)的奧氏體不銹鋼要低的多。

當(dāng)Super304H不銹鋼管分別在室溫與高溫條件下服役時(shí)，其焊接點(diǎn)強(qiáng)度與母材一致。所以Super304H不銹鋼管的成分應(yīng)當(dāng)與焊接用填充金屬成分相匹配，從實(shí)驗(yàn)可以看出，焊接點(diǎn)的斷裂強(qiáng)度皆在母材之強(qiáng)度范圍內(nèi)，并且其斷裂強(qiáng)度和母材的斷裂強(qiáng)度平均值接近，斷裂強(qiáng)度也還沒(méi)有降低。

由于Super304H奧氏體不銹鋼具有蠕變斷裂強(qiáng)度高、組織穩(wěn)定性好、抗蒸汽氧化性能好及高溫腐蝕性能優(yōu)良的特點(diǎn)，所以目前主要用于制造火電廠超超臨界鍋爐的過(guò)熱器和再熱器。從2000年至2004年初，Super304H奧氏體不銹鋼已經(jīng)在日本、韓國(guó)、美國(guó)等火力發(fā)電站使用，最高的使用溫度為600/610℃。從材料的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果來(lái)看目前國(guó)際上成熟的材料已經(jīng)可以用于建造蒸汽溫度為620℃的機(jī)組。一些國(guó)家和廠商已經(jīng)公布的發(fā)展新一代超超臨界機(jī)組計(jì)劃表明，蒸汽溫度將提高到700℃，再熱器溫度將提高到720℃。

近年來(lái)稀土鋼的論文與專利增長(zhǎng)很快，稀土微合金化作用依然是研究熱點(diǎn)。鋼中加入稀土后表現(xiàn)出優(yōu)良的性能基本覆蓋了所有的鋼種以及鋼的性能，稀土是唯一在鋼中同時(shí)具有凈化、夾雜物變性以及細(xì)化組織作用的元素。而對(duì)于在Super304H奧氏體不銹鋼中加入稀土這方面的研究有限，而這種鋼對(duì)于我國(guó)提高鍋爐臨界溫度及蒸汽壓力有重要的意義。

這種鋼在高溫服役條件下的優(yōu)良使用性能是由于服役時(shí)會(huì)產(chǎn)生微細(xì)彌散的富銅相，這種富銅相與Nb(C,N)相、NbCrN相及M23C6一起產(chǎn)生極佳的固溶強(qiáng)化及沉淀強(qiáng)化作用，使得這種鋼的強(qiáng)度與一般的18-8奧氏體不銹鋼相比性能要優(yōu)良很多。根據(jù)該種耐熱鋼的平時(shí)服役條件以及計(jì)入稀土對(duì)鋼的有利作用，本課題選擇的時(shí)效溫度為650℃及700℃。研究目標(biāo)是分析稀土在不同的時(shí)效溫度及時(shí)效時(shí)間對(duì)Super304H奧氏體不銹鋼在高溫服役時(shí)金相組織的影響，找出稀土對(duì)組織隨時(shí)效時(shí)間及時(shí)效溫度變化時(shí)的影響以及晶粒尺寸變化的規(guī)律，以及沿晶界及晶內(nèi)第二相的析出變化情況。通過(guò)透射電鏡試驗(yàn)定性分析時(shí)效后稀土對(duì)富銅相及Nb(C,N)相的影響及晶體結(jié)構(gòu)，通過(guò)掃描電鏡和電子探針實(shí)驗(yàn)，對(duì)時(shí)效后試樣中受到稀土影響的富銅相及Nb(C,N)相進(jìn)行定性及定量分析，同時(shí)觀察時(shí)效后試樣的二次電子形貌圖，從形貌圖中觀察Super304H不銹鋼管時(shí)效后富銅相及Nb(C,N)相在不同時(shí)效溫度及時(shí)效時(shí)間條件下加入不同含量的稀土所產(chǎn)生的影響，通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)定性分析時(shí)效后這種鋼在加入稀土前與加入稀土后其析出相的異同，最后找出該鋼在不同時(shí)效時(shí)間與時(shí)效溫度的條件下加入稀土對(duì)其硬度、熱加工性能及抗拉伸性能的影響。