DLT674-1999火电厂用20号钢珠光体球化评级标准

火电厂用20号钢珠光体球化评级标 DL/T 674- 1999 DL/ T 674- 1999 前 言 本标准是根据原电力工业部1995年电力行业标准 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 项目(技综 「1995] 44号文)的 安排制订的。制订本标准的目的，是为了保证火力发电厂金属技术监督范围内的各种碳钢部 件的运行安全。 碳素钢系列在电力工业中有着广泛的应用，而该系列中的20号钢，更是电站锅炉许多 重要部件的主要用材。按GB 3087标准供货的20号钢无缝钢管用于制造低、中压锅炉管件， 按GB 5310标准供货的20G无缝钢管用于制造高压和更高蒸汽参数的锅炉管件。一般来说， 20号钢主要用于壁温不超过450℃的锅炉受热面管、蒸汽管道和集箱 国外锅炉管件材料 中，与按GB 5310标准供货的20G钢管相类似的主要有德国的St45. 8 /m和日本的STB42 钢管。美国用SA 106B作锅炉联箱和管道，用SA 210A-1作水冷壁、过热器及再热器管 20号钢在高温长期使用过程中，其组织中的珠光体会发生球化现象，即珠光体中的渗 碳体 (碳化物)形态由最初的层片状逐渐转变成球状，材料的力学性能也随之下降。球化现 象的产生是因为层片状渗碳体的表面能较高，它总是要向能量低的球状渗碳体形状转变。在 常温下，由于原子的扩散速度非常缓慢，即使使用很长时间，也不易觉察到这种转变过程 随着温度的提高，原子扩散速度加快，球化过程就变得明显，性能渐趋劣化。因此，长期以 来20号钢组织中的珠光体球化程度常被广泛地用作使用可靠性的评定判据之一 本标准的附录A、附录B都是标准的附录。 本标准的附录G、附录D、附录E、附录F、附录G都是提示的附录。 本标准由中国电力企业联合会标准化部提出。 本标准由国家电力公司电站金属材料标准化技术委员会归口。 本标准起草单位:华东电力试验研究院。 本标准主要起草人:励德成、徐俊、卜永康、沈金坤、刘琦。 本标准由国家电力公司电站金属材料标准化技术委员会负责解释。 1540 DL/ T 674- 1999 目 次 前言 ··································································································⋯⋯ 1540 1 范围····························································································⋯⋯ 1542 2 引用标准·······················································································⋯⋯ 1542 3 试样制备·····················································································⋯⋯ 1542 4球化级别评定 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ··············································································⋯⋯1543 附录A(标准的附录) 20号钢化学成分···················，······························⋯⋯1554 附录B(标准的附录) 20号钢机械性能···················································⋯⋯1554 附录C(提示的附录) 20号钢常用化学抛光与电解抛光溶液···················，····⋯⋯1554 附录D(提示的附录) 20号钢管高温性能 (GB5310-1995附录A, B)··········一 1555 附录E(提示的附录) 20号钢各个球化级别与其常温性能的相应数据············⋯⋯1555 附录F(提示的附录) 20号钢各个球化级别与其高温短时性能的相应数据 ·····，⋯⋯1556 附录G(提示的附录) 20号钢各个球化级别与球状碳化物定量分析相应数据 ···⋯⋯ 1557 1541 中华人民共和国电力行业标准 火电厂用20号钢珠光体球化评级标准 DL/ T 674- 1999 The gradational standard of spherular pearlite for carbon steel No. 20 used in fossil power plant 范 围 本标准规定了火电厂用20号钢珠光体球化的评级方法。 本标准适用于按GB 3087, GB 5310标准供货的20号钢火电厂管道、管件在高温下长 期使用后的珠光体球化等级评定，也适用于用20号钢钢板、条钢、型钢制造的构件在高温 下长期使用后的珠光体球化等级评定。 其他与20号钢相类似的材料亦可参照执行 引用标 准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时， 所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本 的可能性。 GB 699-1988 优质碳素结构钢技术条件 GB 713-1996 锅炉用碳素钢和低合金钢板 GB 3087-1982 低中压锅炉用无缝钢管 GB 5310-1995 高压锅炉用无缝钢管 GB/1' 13298-1991金属显微组织检验方法 DL 438-1991 火力发电厂金属技术监督规程 DL/1' 652-1998 金相复型技术工艺导则 3 试样制备 试样制备分为实物取样金相试样和现场复膜金相试样。 3.1 取样金相试样 3.1.1取样方法 自钢管上切取的试样检验面可为管件的纵截面或横截面，试样应包含管件的整个壁厚截 面。对于厚壁管，可制成合适大小的若干个试样，但需包含壁厚的完整截面。火焰切割的管 件应完全去除热影响区。 3.1.2 研磨 试样经砂轮平整后，以180, 320, 400, 500, 600号水砂纸依次粗磨，然后以01, 02, 中华人民共和国国家经济贸易委员会1999-08-02批准 1999-10-01实施 1542 03号金相砂纸精磨或用金相精磨机磨制。为保证检验面平整，避免研磨时试样边缘出现圆 角，试样可用夹具或胶木粉进行镶嵌。 3.1.3 初浸蚀 3.1.3.1浸蚀液为3%一5%硝酸酒精溶液 3.1.3.2 浸蚀时间约5s-10so 3.1.3.3 清洗。 3.1.4 机械抛光与浸蚀 3.1.4.1宜采用机械抛光法，去除研磨划痕及畸变层，例如用中厚呢绒布加抛光膏 (粉) 进行，若畸变层较难去除，可采用3一4次抛光一浸蚀交替重复进行。 3.1.4.2 浸蚀:组织显示采用3%一5%硝酸酒精溶液浸蚀，浸蚀时间约为 (0s，使试样浸 蚀面略呈灰白色即可，随即清洗，吹干。 金相试样制备方法详见GB/1' 13298《金属显微组织检验方法》。 3.2现场金相复膜 3.2.1 研磨 用机械方法完全去除检查面的表面氧化层及脱碳层，然后用打磨工具进行磨制，研磨顺 序同3.1.2. 3.2.2 抛光 可根据实际情况及现场条件选择机械抛光、化学抛光或电解抛光。 3.2.3 浸蚀 同3.1.4.2,浸蚀时间可略长一些，使检查面浸蚀程度比取样试样略深。 3.2.4 复膜 3.2.4.1复膜材料 复膜片可采用厚度为80pm-100Mm醋酸纤维素〔AC纸)或其他类似材料，溶剂为丙 酮类有机溶剂。 3.2.4.2复膜制作 在复膜片与金相磨面问充以溶剂，并对复膜片稍加压力，使复膜片与金属表面之间无气 泡、无间隙、贴合紧密。 3.2.4.3复膜样品干燥后，自检查面上小心取下，固定在玻璃板或硬纸板上即可观察。若 采用有色复膜材料或以重金属喷涂投影复膜面的方法，可提高复膜样品的对比度。 现场金相复膜制备方法详见DL/I' 652-1998《金相复型技术工艺导则》。 4 球化级别评定方法 采用与标准图谱对比的方法，在金相显微镜250倍或500倍的倍率下进行球化级别的评 定;必要时，亦可在更高倍率下观察珠光体的细节。 4.1球化级别 从原始状态至完全球化共分为5个级别，组织特征列于表to 4.2评定时，首先在显微镜下将试样作全面观察，选择具有代表性的视场与本标准评级图 谱进行比较。在同一检查面上所选择的视场数应不少于3个。 4.3 如所观察到的球化级别介于两个级别之间，允许用半级来表示，如:1.5级、2.5级 等 1543 表 1 20号钢珠光体球化组织特征 球化名称 球化级别 图 号 末球化 (原始态) 倾向性球化 l& 2级 Itl I 图 2 ? ? ? 轻度球化 3级 组 织 特 征 - .- 一 一 一 球光体区域中的碳化物呈片状 - - - 一 一 ~ - 珠光体区域中的碳化物月始分散、珠光体形态明显 一 .- ~ . 一 一 一 一 ，份 ~ .~ 一 份 ，份 ~ .一 珠光体区域中的碳化物已分散.井逐渐向晶界U'散，珠光体形态 尚明显 一~ 一 一~~~- .~一 一 一 一 珠光体区域中的碳化物已明显分散，井向晶界聚集，珠光体形态 尚保留 ? ?? 中度球化 完全球化 珠光体形态消失，晶界及铁素体摧体卜的球状碳化物已逐渐长大 } 图5 a 250 x b 500 x 图 1 I级球化 (一) 1544 4.4 若试样中发现有球化不均匀现象，经全面观察后，如属个别现象，而占优势的球化级 别视场面积不少于90%，则可以占优势的球化级别作为评定结果;如果不均匀现象较为普 遍，则以球化程度严重的球化级别作为评定结果，并以文字表述不均匀性 c 100O X 图 1 1级球化 (二) 1545 a 250 x 6 500 x 图2 2级球化 (一) 1546 1000 x a (4000 x)x 1.5 图2 2级球化 (二) 1547 a 250 x b 500 x 图3 3级球化 (一) 1548 000 x d (4000 x)x 1.5 图3 3级球化 (二) 1549 b 500 x 图4 4级球化 (一) 550 叭 气? ? c 1000 x d (4000 x)x 1.5 图4 4级球化 (二) 1551 a 250 x b 500 x 图5 5级球化 (一) 1552 ?? r I DOo X d (4000 X)x 1.5 图5 5级球化 心二) 巧53 附 录 A (标准的附录) 20号钢化学成分 衷 A1 20号钢化学成分 技术条件 牌 号 C Si Mn S}P}Cr}Ni一Cu 不 大 于 GB699- 1988I 20 0.17-0.24 0.17-0.37 0.35一。.65一}0.035一0.0305 ,0.25 0.25 0.25 GB3087- 1982 20 0.17-0.24 0.17-0.37 0.3:一0.65 0.035一一0.035一0.25一0.25 0.25 GB5310- 1995 20G 0.17-0.24 }0.17-0.37 0.35-0.65 0.030 0.030 一一 GB713- 1996 20g (0.24 }0.15-0.30 0.35-0.65 0.035 0.035 一一 附 录 B (标准的附录) 20号钢机械性能 衰BI 20号钢机械性能 技术条件 牌号 1"SaMA 截面厚度 ，， ，甲1 1 抗拉强度 口卜 W . 屈服强度 『， 伸SS断面收缩率 0 冲击功 Axv 硬度 日 匕MPa % i 不小于 GB699- 1988 20 条钥 <80 )410 245 25 1ss } 簇156 未热处理>即-250 23 50 GB3087- 1982 20 俐管 < 15 392-588 245 } 20 》15 226 一} 20 GB531〔卜一1995 20G 纵 向 I 410-550 245 24 35 徽 向 }X400 215 22 27 附 录 C (提示的附录) 20号俐常用化学抛光与电解抛光落液 衰C1 20号悯常用化学抛光与电解抛光落液 她 光 方 式 成 分 用 量 工 作 条 件 化学抛光 铬酸 硫 酸 加水至 500g 巧n. IUUUCnL 室温下，略加搅拌 双暇水 (肠仇)(30%) 草酸 (HzCA )(饱和水溶液) 硫酸 (d=1.42) 水 22.L 45mL 2mL 加至 100.L 室温下 电解抛光 豁ivMIN 15%-z0%80%-85% 电流密度 M A/cm'-0.3A/cm' 1554 附 录 D (提示的附录) 20号钢管离温性能 (GB 5310-1995附录A, B) 表 D1 20号钢管离2性能 (GB5310-1995附录A, B) 热处理状态 试验温度 ℃ 屈服强度 002 MPa 持久强度10 MN 正火 90℃-9300 200 >215 250 妻 196 300 )177 350 >157 400 )137 128 410 116 420 104 430 93 440 83 450 >98 74 460 65 470 58 480 51 490 45 500 李49 39 附 录 E (提示的附录) 20号钢各个球化级别与其常温性能的相应数据 裹 E1 20号钢各个球化级别与其常通性能的相应数据 (平均值) 球化级别 1级 2级 3级 4级 5级 抗拉强度几 MPa 455 423 416 382 363 屈服强度as2 MPa 325 266 262 247 246 伸长率85 % 35 40 43 43 42 断面收缩率0 % 64 69 71 75 74 卜田 141 127 126 120 116 显徽硬度 (铁素体) 124 111 105 100 95 1555 附 录 F (提示的附录) 20号钢各个球化级别与其高温短时性能的相应数据 表 F1 20号钢各个球化级别与其高温短时性能的相应数据 (平均值) 试验温度 ℃ 、赢 >=R1k}89fllb&i}} 1级 2级 3级 4级 5级 250 抗拉强度。。 MP 470 384 386 358 354 屈服强度Qu.z MR 288 185 l 193 178 189 伸长率8, % 20 29 31 30 一卜 -- 一174断面收缩率lp % 58 68 69 72 300 抗拉强度Ob M】 466 402 399 375 352 屈服强度勃2 MPi 306 188 184 177 173 伸长率85 % 24 31 31 27 l — } l 断面收缩率0 % 58 66 67 69 66 350 抗拉强度o6 、红】a 449 390 384 361 340 屈服强度 勃2 M a 302 180 177 163 161 伸长率s, % 32 39 40 39 37 断面收缩率0 % 68 71 73 73 68 400 抗拉强度1, N田日 382 351 341 361 308 屈服强度 勃2 Nn、 260 183 171 161 154 伸长率8, % 37 47 48 46 44 断面收缩率0 % 73 78 78 77 78 450 抗拉强度O6 MPa 326 291 280 266 260 屈服强度aD.2 入仔, 231 163 158 149 140 伸长率 6, % 42 53 58 53 51 断面收缩率0 % 75 81 82 82 83 1556 附 录 G (提示的附录) 20号钢各个球化级别与球状碳化物定t分析相应数据 表 G1 20 号钢各个球化级别与球状碳化物定t分析相应数据 球 化 级 别 1级 2级 3级 4级 5级 球状碳化物平均尺寸 拜IT 10391 lt0923 1.2432 17906 一 ?{ 球状碳化物最大尺寸 1上m 1.9968 3.3823 38785 一 5.6848 7647() 球状碳化物面积百分比 % 0.0354 0.2885 05920 09176 } 1.230】 1557