TP347H鍋爐鋼管失效機(jī)理研究進(jìn)展

張 駿，鄭準(zhǔn)備，楊占君，孫興新，李夢(mèng)陽(yáng)，張建偉

(中國(guó)大唐集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司西北電力試驗(yàn)研究院，西安 710021)

0 引 言

TP347H鋼(國(guó)產(chǎn)牌號(hào)07Cr18Ni11Nb)是在18Cr-10Ni合金鋼的基礎(chǔ)上添加穩(wěn)定化元素鈮(質(zhì)量分?jǐn)?shù)約0.8%)，并經(jīng)固溶處理(熱軋鋼管固溶處理溫度不低于1 050 ℃，冷拔鋼管固溶處理溫度不低于1 095 ℃)后，具有NbC型第二相析出強(qiáng)化基體以及良好彎曲和焊接性能的粗晶奧氏體耐熱鋼[1-3]。DL/T 715-2015和TSG G0001-2012標(biāo)準(zhǔn)均推薦TP347H鋼用于煙氣側(cè)壁溫不高于670 ℃的過(guò)熱器和再熱器管。目前，該鋼主要用于亞臨界鍋爐高溫過(guò)熱器和再熱器管以及超(超)臨界鍋爐高溫過(guò)熱器、高溫再熱器的低溫段和屏過(guò)管段。

TP347H鋼是ASME SA-213標(biāo)準(zhǔn)中的成熟鋼種，具有較高的許用應(yīng)力和蠕變斷裂強(qiáng)度[4-5]。20世紀(jì)80年代初，我國(guó)引進(jìn)美國(guó)CE公司的300 MW和600 MW機(jī)組，在鍋爐受熱面管上首次使用了TP347H鋼[6]，迄今為止該材料已有40多a的使用歷史，是18Cr-8Ni系奧氏體耐熱鋼中使用較多的材料之一。作者通過(guò)對(duì)奧氏體耐熱鋼管服役性能以及TP347H鋼管爆管失效案例進(jìn)行總結(jié)和分析，綜述了TP347H鋼制受熱面管在鍋爐服役運(yùn)行中常見(jiàn)的6種失效機(jī)理，包括晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂、組織老化、氧化腐蝕、原始缺陷和馬氏體轉(zhuǎn)變，以期為T(mén)P347H失效爆管原因分析提供參考依據(jù)。通過(guò)認(rèn)識(shí)材料失效機(jī)制，研究人員能夠采取有針對(duì)性的措施以避免或減少失效事故的發(fā)生。

1 晶間腐蝕

奧氏體耐熱鋼在火電機(jī)組中的服役溫度一般處于其敏化溫度范圍450～800 ℃，在此溫度區(qū)間長(zhǎng)期服役后晶界處會(huì)析出Cr23C6相，造成晶界貧鉻并引發(fā)晶間腐蝕。晶間腐蝕是一種局部腐蝕，會(huì)弱化晶界，使材料強(qiáng)度和韌性下降、脆性增加，極小的外力作用便會(huì)導(dǎo)致材料失效，且不易檢查出來(lái)，容易造成設(shè)備的突然損壞，危害性較大[7-8]。固溶處理、穩(wěn)定化處理、降低殘余應(yīng)力和雜質(zhì)元素在晶界的含量可以提高奧氏體鋼的抗晶間腐蝕性能[9-10]。固溶處理通過(guò)將碳化物重新固溶于奧氏體中，并將此狀態(tài)保留至室溫來(lái)減小加工所產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，減少晶界處鉻的碳化物的析出，從而降低晶間腐蝕傾向。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定了火電機(jī)組用奧氏體耐熱鋼管的固溶處理要求。DL/T 939-2016標(biāo)準(zhǔn)要求奧氏體耐熱鋼管冷彎后，當(dāng)彎曲半徑小于2.5倍外徑時(shí)應(yīng)進(jìn)行固溶處理。ASME BPVC-I-2017中PG-19條規(guī)定：當(dāng)TP347H鋼管設(shè)計(jì)壁溫在540～675 ℃時(shí)，管外徑D0>89 mm，允許的冷加工應(yīng)變?cè)?5%以下，D0≤89 mm，允許的冷加工應(yīng)變?cè)?0%以下；當(dāng)設(shè)計(jì)壁溫高于675 ℃時(shí)，允許的冷加工應(yīng)變?cè)?0%以下；超過(guò)各允許變形量時(shí)均需進(jìn)行固溶處理，且固溶處理溫度不低于1 095 ℃。

TP347H鋼彎管冷加工后未進(jìn)行固溶處理或處理工藝不當(dāng)而發(fā)生晶間腐蝕失效的特征[11-18]主要包括：爆口位置多為沿晶開(kāi)裂；顯微組織中有明顯的孿晶和較多的滑移線(xiàn)，滑移線(xiàn)的存在導(dǎo)致彎管部位的硬度偏高，且內(nèi)弧側(cè)、外弧側(cè)、中性面硬度依次減??；彎管抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度較高；沿晶界析出大量富鉻碳化物(多為M23C6)導(dǎo)致晶界貧鉻，在殘余應(yīng)力、熱應(yīng)力和蒸汽內(nèi)壓應(yīng)力等的共同作用下彎管在晶界貧鉻區(qū)發(fā)生開(kāi)裂，并最終導(dǎo)致爆管；爆口大多位于彎管內(nèi)弧側(cè)，這是由于當(dāng)彎管公稱(chēng)外徑一定時(shí)，內(nèi)弧側(cè)、中性面、外弧側(cè)的變形量依次減小，而變形量越大，殘余應(yīng)力和位錯(cuò)密度越大，內(nèi)弧側(cè)較大的殘余應(yīng)力和位錯(cuò)密度促進(jìn)了鉻原子的擴(kuò)散，加快了其與碳元素的結(jié)合，加速了晶間腐蝕。在實(shí)際分析中主要根據(jù)滑移線(xiàn)、晶界析出物和沿晶開(kāi)裂等特征判斷彎管是否進(jìn)行了固溶處理，同時(shí)結(jié)合透射電鏡、能譜分析和貧鉻區(qū)陽(yáng)極極化曲線(xiàn)等[8,19]，測(cè)定貧鉻程度和貧鉻區(qū)寬度。

關(guān)于奧氏體鋼的晶間腐蝕試驗(yàn)，各標(biāo)準(zhǔn)均未做強(qiáng)制性要求，一般由買(mǎi)賣(mài)雙方協(xié)商確定。根據(jù)GB/T 4334-2008標(biāo)準(zhǔn)中的E方法對(duì)服役運(yùn)行后的TP347H鋼管進(jìn)行晶間腐蝕試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是國(guó)產(chǎn)鋼管還是進(jìn)口鋼管均會(huì)發(fā)生彎曲并出現(xiàn)裂紋，如某運(yùn)行4個(gè)月的鋼管實(shí)際檢查結(jié)果良好，但在晶間腐蝕試驗(yàn)后產(chǎn)生了晶間裂紋。由此可知，該試驗(yàn)結(jié)果僅能表明鋼管的晶間腐蝕傾向，與其在運(yùn)行中是否產(chǎn)生晶間腐蝕裂紋無(wú)必然聯(lián)系，故DL/T 438-2019標(biāo)準(zhǔn)取消了奧氏體不銹鋼管應(yīng)做晶間腐蝕試驗(yàn)的規(guī)定[20]。

2 應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂

應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂是指在應(yīng)力和腐蝕環(huán)境共同作用下引起的開(kāi)裂，應(yīng)力一般為遠(yuǎn)低于材料屈服強(qiáng)度的拉應(yīng)力，包括熱應(yīng)力、冷熱加工引起的殘余應(yīng)力等；腐蝕介質(zhì)主要為氯化物水溶液、H2S水溶液和NaOH水溶液等，這些介質(zhì)的腐蝕性較弱。應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂是一種滯后性失效，以上應(yīng)力或腐蝕介質(zhì)單獨(dú)作用都不易使材料失效，但兩者共同作用就會(huì)加速材料的失效。應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂機(jī)理較多，目前普遍認(rèn)可的有陽(yáng)極溶解機(jī)理[21]和氫脆機(jī)理[22]。氫脆機(jī)理認(rèn)為金屬在腐蝕介質(zhì)中首先沿晶界形成脆而薄的鈍化膜，在拉應(yīng)力作用下，鈍化膜沿著與應(yīng)力垂直的方向張開(kāi)，此時(shí)腐蝕介質(zhì)進(jìn)入裂紋尖端，裸露的金屬再次鈍化，裂紋尖端沿晶界形成新的鈍化膜；該過(guò)程不斷重復(fù)，裂紋沿晶界擴(kuò)展，最終導(dǎo)致材料開(kāi)裂。

TP347H鋼管發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的特征[23-28]主要包括：裂紋起源于鋼管表面蝕坑處；主裂紋沿晶擴(kuò)展，并出現(xiàn)分支；裂紋內(nèi)部和尖端存在富含氯和硫元素的析出物；斷裂形式一般為脆性斷裂，無(wú)明顯塑性變形，斷口處有腐蝕產(chǎn)物。TP347H鋼管發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的應(yīng)力主要為殘余拉應(yīng)力，腐蝕介質(zhì)可能源自酸洗過(guò)程中清洗劑帶入的Cl-，以及鍋爐給水系統(tǒng)因水質(zhì)控制不當(dāng)引起的S2-和Na+超標(biāo)。此外，對(duì)于在海邊服役的不銹鋼管，海水也會(huì)成為其發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的腐蝕介質(zhì)。因此，預(yù)防TP347H鋼管發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，一方面要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)其進(jìn)行固溶處理，消除或降低殘余應(yīng)力；另一方面要避免產(chǎn)生腐蝕環(huán)境，在鍋爐給水和停爐保養(yǎng)過(guò)程中嚴(yán)格控制水質(zhì)，保證進(jìn)入系統(tǒng)的Cl-，S2-和Na+含量符合標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)奧氏體鋼管酸洗前要割管進(jìn)行應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)，對(duì)已經(jīng)發(fā)生敏化的鋼管，不能使用含有Cl-的清洗劑[29-30]。

3 組織老化

組織老化指材料在高溫運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生的造成材料力學(xué)性能下降的組織變化，是火電廠(chǎng)金屬材料常見(jiàn)失效形式之一。隨著服役時(shí)間的延長(zhǎng)，奧氏體鋼晶界處析出的第二相數(shù)量增多、尺寸增大，組織發(fā)生老化，當(dāng)服役溫度超過(guò)材料的最高使用溫度時(shí)，組織加速老化。TP347H鋼管因組織老化而失效的形式主要表現(xiàn)[31-34]為：爆口呈脆性斷裂，邊沿粗鈍，附近有縱向裂紋；開(kāi)裂機(jī)理為蠕變開(kāi)裂，裂紋沿晶擴(kuò)展；組織中存在蠕變孔洞和蠕變裂紋，晶間腐蝕嚴(yán)重，部分三叉晶界處析出塊狀脆性σ相；管壁減薄較少；鋼管向火側(cè)的力學(xué)性能明顯低于背火側(cè)的，甚至低于標(biāo)準(zhǔn)要求下限值。組織老化的失效機(jī)理為晶界處析出物的增多、粗化使得晶間腐蝕加劇，晶界弱化，晶界處易形成蠕變空洞，隨著服役時(shí)間延長(zhǎng)，大量蠕變孔洞擴(kuò)展、連接形成蠕變裂紋，蠕變裂紋繼續(xù)擴(kuò)展形成宏觀(guān)裂紋，最終造成鋼管失效。當(dāng)服役溫度遠(yuǎn)高于材料的最高使用溫度時(shí)，晶界處析出σ相，導(dǎo)致材料脆化傾向增大，加速失效過(guò)程。

由于材料組織老化的速率與溫度密切相關(guān)，因此電廠(chǎng)受熱面管均會(huì)加裝溫度測(cè)點(diǎn)，以監(jiān)控運(yùn)行過(guò)程中鋼管的壁溫情況，防止超溫情況發(fā)生。然而查閱部分長(zhǎng)時(shí)過(guò)熱鋼管的壁溫曲線(xiàn)數(shù)據(jù)，均顯示鋼管未超溫，其原因主要包含以下幾個(gè)方面：一是爐膛和大包內(nèi)存在溫度差異，鍋爐大包內(nèi)的溫度測(cè)試值不能真實(shí)反映爐膛內(nèi)鋼管的實(shí)際運(yùn)行壁溫，金屬管壁的當(dāng)量運(yùn)行溫度可以利用Laborelec或Aptech公式結(jié)合氧化皮厚度進(jìn)行計(jì)算，但大部分是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，即認(rèn)為爐膛內(nèi)鋼管的溫度一般高于大包內(nèi)30～50 ℃，然而有研究指出，根據(jù)受熱面管熱負(fù)荷的不同，爐內(nèi)和外管平均溫差可達(dá)88 ℃[35-36]，可見(jiàn)準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)爐膛內(nèi)鋼管的實(shí)際當(dāng)量運(yùn)行溫度較為困難；二是壁溫測(cè)點(diǎn)數(shù)量較少或未在受熱面管溫度最高的區(qū)域設(shè)置測(cè)溫點(diǎn)，導(dǎo)致測(cè)點(diǎn)溫度不是最高溫度；三是測(cè)溫點(diǎn)松動(dòng)、脫焊、安裝不牢固造成測(cè)溫不準(zhǔn)確，且部分電廠(chǎng)測(cè)溫點(diǎn)安裝位置不便于檢查，不能及時(shí)對(duì)測(cè)溫點(diǎn)進(jìn)行檢修，導(dǎo)致測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)不準(zhǔn)確。上述情況均可能造成鍋爐受熱面管在運(yùn)行過(guò)程中長(zhǎng)期超溫。

4 氧化腐蝕

奧氏體耐熱鋼管內(nèi)壁在高溫、高壓蒸汽環(huán)境下發(fā)生氧化時(shí)，鉻原子優(yōu)先與氧反應(yīng)生成Cr2O3，然后鐵原子與氧反應(yīng)生成Fe3O4和Fe2O3，奧氏體鋼氧化皮表層的晶粒結(jié)構(gòu)特性(TP347H鋼的線(xiàn)膨脹系數(shù)為1.7×10-5～1.9×10-5K-1，氧化皮的線(xiàn)膨脹系數(shù)為9.1×10-6K-1)決定了其剝落敏感性高于鐵素體鋼[37]。奧氏體鋼氧化皮的結(jié)構(gòu)主要與材料的原始鉻含量和服役溫度相關(guān)。TP347H鋼的鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19%，低于奧氏體鋼能形成連續(xù)、穩(wěn)定Cr2O3保護(hù)膜的臨界鉻含量[38-40]，因此在氧化過(guò)程中不會(huì)形成Cr2O3保護(hù)膜；鋼管內(nèi)表面的鐵原子可直接與氧反應(yīng)生成結(jié)構(gòu)松散的Fe3O4，氧原子可以通過(guò)疏松的氧化膜擴(kuò)散進(jìn)入基體內(nèi)部，使得基體不斷發(fā)生氧化，同時(shí)Fe3O4還會(huì)與Cr2O3反應(yīng)生成尖晶石化合物(Fe,Cr)3O4。TP347H鋼的服役溫度越高，氧化孕育時(shí)間越短，氧化皮生長(zhǎng)速率越快，剝落越早，剝落次數(shù)越多。

TP347H鋼管發(fā)生氧化腐蝕的特征[41-42]包括：未剝落的氧化皮呈銀灰色，已剝落的呈黑褐色顆粒狀和片狀，手捏易分層且呈粉末狀；氧化皮主要組成元素為鐵和氧，基本不含鉻元素；管壁減薄較多，可承受的內(nèi)壓應(yīng)力減小，強(qiáng)度不足；剝落的氧化皮易在U型管彎頭部位和出口集箱的節(jié)流孔部位堆積、堵塞，使得蒸汽無(wú)法正常流通，從而造成過(guò)熱爆管。奧氏體鋼氧化皮剝落堵塞已成為鍋爐管失效的第二大主要因素[43-44]。此外，若氧化皮隨著蒸汽介質(zhì)進(jìn)入到主蒸汽管道，極易引起主汽門(mén)、調(diào)門(mén)卡澀，無(wú)法關(guān)閉到位，嚴(yán)重威脅機(jī)組的安全停運(yùn)；若進(jìn)入到汽輪機(jī)內(nèi)部，則會(huì)損傷汽輪機(jī)噴嘴、葉輪和葉片等關(guān)鍵部件；若進(jìn)入凝汽器，則會(huì)污染凝結(jié)水品質(zhì)。可見(jiàn)處理好鋼管氧化腐蝕問(wèn)題對(duì)于機(jī)組的安全運(yùn)行至關(guān)重要。為解決這一問(wèn)題，可以采用抗蒸汽氧化性能較好的材料來(lái)替代TP347H鋼。日本住友公司在TP347H鋼的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出了細(xì)晶TP347FHG鋼，其抗蒸汽氧化性能大幅提高。此外，還應(yīng)避免鍋爐在啟動(dòng)、運(yùn)行、停機(jī)以及事故緊急處理期間出現(xiàn)較大負(fù)荷波動(dòng)，防止氧化皮的快速剝落。機(jī)組檢修人員需做到逢停必檢，逢堵必處理，根據(jù)受熱管道彎頭氧化皮堆積程度及時(shí)進(jìn)行清理，防止氧化皮堵塞管道而發(fā)生爆管。TP347H鋼原始晶粒越粗，氧化皮厚度越大[45]，越容易剝落造成管子堵塞而爆管。因此，綜合晶粒度與氧化皮和高溫強(qiáng)度的關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5310-2017要求TP347H鋼的晶粒度在47級(jí)，同一鋼管兩試樣的最大晶粒級(jí)別與最小晶粒級(jí)別相差不超過(guò)3級(jí)；ASME SA-213標(biāo)準(zhǔn)要求TP347H鋼的晶粒度不超過(guò)7 級(jí)。

5 原始缺陷

TP347H鋼管的主要生產(chǎn)工藝為穿孔或擠壓→軋制→固溶處理。在每道次冷軋前，鋼管均需經(jīng)退火、酸洗和潤(rùn)滑等一系列處理，成品鋼管出廠(chǎng)前還需進(jìn)行表面質(zhì)量、幾何尺寸、化學(xué)成分、顯微組織和室溫力學(xué)性能檢驗(yàn)以及壓扁試驗(yàn)、擴(kuò)口試驗(yàn)和晶間腐蝕試驗(yàn)等質(zhì)量檢查。由于生產(chǎn)工序復(fù)雜、流程多，且部分檢驗(yàn)為抽檢，因此部分出廠(chǎng)鋼管不可避免會(huì)存在制造缺陷[46-48]。同時(shí)鋼管在二次加工成管屏、運(yùn)輸、安裝以及存放的各個(gè)環(huán)節(jié)均可能會(huì)產(chǎn)生缺陷。鋼管服役之前產(chǎn)生的缺陷統(tǒng)稱(chēng)為原始缺陷，常見(jiàn)的原始缺陷包括裂紋、直道、離層、夾雜物、分層、壓痕、內(nèi)外折疊等。在TP347H鋼管運(yùn)行過(guò)程中，原始缺陷會(huì)發(fā)生擴(kuò)展或者誘發(fā)其他缺陷，造成爆管失效，嚴(yán)重危害機(jī)組的安全運(yùn)行，相關(guān)失效案例如表1所示。

表1 TP347H鋼管常見(jiàn)原始缺陷及產(chǎn)生原因

為避免TP347H鋼管產(chǎn)生原始缺陷，應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：(1)對(duì)制造、加工、運(yùn)輸和安裝的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督和質(zhì)量檢查；(2)使用單位需做好過(guò)熱器設(shè)備的入庫(kù)質(zhì)量驗(yàn)收，必要時(shí)對(duì)原始管材進(jìn)行渦流探傷檢測(cè)；(3)嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求存放鋼管，嚴(yán)禁與碳鋼或其他合金鋼混放，避免受到鹽、酸及其他化學(xué)物質(zhì)的腐蝕，避免接觸地面，吊裝時(shí)應(yīng)避免直接接觸鋼絲繩，以防止其表面保護(hù)膜損壞；(4)更換鋼管時(shí)，需做好材料確認(rèn)和宏觀(guān)檢查，確保更換的鋼管合格無(wú)缺陷。

6 馬氏體轉(zhuǎn)變

TP347H鋼為順磁材料，即無(wú)磁鋼，然而大部分發(fā)生爆管的鋼管經(jīng)常會(huì)帶有磁性或弱磁性。研究人員認(rèn)為奧氏體鋼產(chǎn)生磁性的原因主要有兩種：一是由晶內(nèi)和晶界處的析出相引起，二是奧氏體鋼發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變而產(chǎn)生了磁性。目前的研究結(jié)果更傾向于后者，例如某運(yùn)行71 031 h和96 000 h發(fā)生爆管的TP347H鋼管試樣中均存在板條狀馬氏體組織，其沿著原奧氏體晶界形成并向晶內(nèi)延伸，且試樣均有明顯的磁滯現(xiàn)象，呈弱磁性，磁化強(qiáng)度、剩磁和矯頑力較明顯。而奧氏體鋼的磁滯回線(xiàn)為直線(xiàn)，呈順磁性，無(wú)磁滯現(xiàn)象，磁化強(qiáng)度、剩磁和矯頑力均較低。

奧氏體鋼在變形[55-56]、應(yīng)力腐蝕[57]和高溫應(yīng)力時(shí)效[58-60]下均會(huì)產(chǎn)生馬氏體相變，其中形變誘發(fā)馬氏體相變的研究目前較多，也比較成熟，高溫應(yīng)力時(shí)效下的馬氏體相變機(jī)制研究較少。史志剛等[60]研究了失效S30432奧氏體鋼管的馬氏體組織，認(rèn)為其形成機(jī)制為隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，奧氏體鋼中含鉻第二相大量析出導(dǎo)致晶界貧鉻，馬氏體開(kāi)始轉(zhuǎn)變溫度隨鉻含量的降低而升高,當(dāng)貧鉻區(qū)的馬氏體轉(zhuǎn)變溫度升高到室溫以上時(shí)，鋼管在冷卻到室溫的過(guò)程中形成馬氏體組織。然而該機(jī)制未得到一致認(rèn)可。由于馬氏體組織的存在，S30432鋼的室溫脆化傾向明顯，沖擊斷裂模式為沿著馬氏體組織緊鄰晶界區(qū)域的沿晶斷裂[61]。方智等[62]研究認(rèn)為：馬氏體組織的形成過(guò)程是體積膨脹的過(guò)程，馬氏體使奧氏體晶粒向兩側(cè)推移并在馬氏體晶粒之間形成空洞，造成晶界強(qiáng)度下降；馬氏體的腐蝕電位較奧氏體的低，在含有馬氏體組織的奧氏體鋼中，奧氏體為陰極，馬氏體為陽(yáng)極，馬氏體優(yōu)先溶解，導(dǎo)致材料的抗腐蝕能力降低。由于奧氏體鋼無(wú)磁性，而管內(nèi)氧化皮具有強(qiáng)磁性，因此通常采用磁性法來(lái)檢測(cè)奧氏體鋼管內(nèi)壁的氧化皮，但磁性馬氏體組織的存在會(huì)對(duì)氧化皮檢測(cè)產(chǎn)生干擾[63]。以上研究表明馬氏體轉(zhuǎn)變會(huì)對(duì)奧氏體鋼的服役性能產(chǎn)生不利影響，然而其具體影響機(jī)制以及是否會(huì)直接導(dǎo)致奧氏體鋼管的失效仍需進(jìn)一步研究驗(yàn)證。

7 結(jié)束語(yǔ)

服役TP347H奧氏體耐熱鋼管存在晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂、組織老化、氧化腐蝕、原始缺陷和馬氏體轉(zhuǎn)變等6種失效機(jī)理，然而實(shí)際的失效形式可能是由一種或多種因素共同作用導(dǎo)致的。作為火電機(jī)組受熱面管，其失效一方面要考慮材料本身的失效特性，另一方面要綜合考慮鋼管的服役工況、結(jié)構(gòu)因素和設(shè)計(jì)因素等。目前，TP347H鋼組織中馬氏體轉(zhuǎn)變機(jī)理相關(guān)研究較少，需進(jìn)一步深入研究。在火電機(jī)組頻繁調(diào)峰等新工況下，TP347H鋼管可能會(huì)出現(xiàn)新的失效形式，需要進(jìn)一步分析和積累；此外，通過(guò)表面處理提高TP347H鋼管抗蒸汽氧化性能和疲勞性能的理論研究和實(shí)際應(yīng)用也需要進(jìn)一步開(kāi)展。TP347H鋼管失效機(jī)理研究可以為火電機(jī)組鍋爐受熱面管的選材提供更多技術(shù)支撐和依據(jù)，為服役部件的監(jiān)督檢驗(yàn)提供方向和指導(dǎo)，從而降低鍋爐爆管概率。