不銹鋼方管蠕變斷口SEM分析

(1)在650℃較高應力試驗條件下，低倍斷口主要呈沿晶斷裂，但由上述分析可知也有少部分穿晶斷裂。晶界上可見拉裂后留下的析出相顆粒，沿晶斷裂區域之間的斷面有大量的撕裂嶺，則說明不銹鋼方管為延性沿晶斷裂。在高倍視場中對其沿晶面觀察發現，沿晶斷裂面包含有細小韌窩，并且在部分韌窩底部仍可觀察劍細小第二相質點。在較低應力試驗時，雖經6094h長時高溫蠕變，蠕變斷口(圖3.9b)也可觀察到類似特征，不同的是沿晶面上的第二相質點析出量增多，尺寸略變大。同時，圖3.9b中觀察到由晶界夾雜物脫落留下的較大空洞，其尺寸約為13.3pm(箭頭1)。 相對于圖3.9a，b而言，圖3.9c，d也表現出沿品斷裂特征，但沿晶斷裂區域之間的斷面撕裂嶺明顯減少，斷口呈現較清晰地晶粒狀輪廓，在圖3.9c中偶然觀察到晶界夾雜物破碎留下的斷裂痕跡（箭頭2）。700℃經7130h的試樣斷口沿晶斷裂面(圖3.9d)部分區域則較平坦，約占整個視場的80%，說明不銹鋼方管在700℃較低應力試驗條件下具有較小的塑性值。 由上述分析可知，Super304H不銹鋼方管雖然其高溫長時蠕變斷裂基本均為沿晶斷裂，但其在溫度和應力作用下微觀斷裂特征是不同的，尤其是溫度對微觀斷裂特征的影響更為明顯。即：隨溫度的升高（650℃以上），由于品粒強度與晶界強度都降低，但晶界強度下降快，導致不銹鋼方管塑性偏低。因此，考慮到鍋爐運行的安全性與穩定性，試驗用Super304H鋼不能在超高溫(>650℃)下使用。