Tracking Martensitic Substructure Evolution in the Heat-Affected Zone of P91 Steel: Integrating CSLM Observation and Post-mortem Microstructural Analysis

Diese Studie vertieft sich in die komplexe Welt der martensitischen Unterkonstruktionsentwicklung in der Wärmeeinflusszone (HAZ) von P91-Stahl, einem martensitischen, hitzebeständigen Stahl, der häufig in Komponenten von Hochtemperaturkraftwerken verwendet wird. Durch die Kombination von in situ Hochtemperatur-konfokalen Laser-Scanning-Mikroskopie (HT-CLSM) -Beobachtungen mit post-mortem-Mikrostrukturanalysen bietet die Forschung eine einzigartige Perspektive auf die Bildung und Entwicklung martensitischer Unterstrukturen während des Schweißens. Die Studie konzentriert sich auf vier Schlüsselbereiche: den Einfluss der früheren Austenitkorngröße (PAG) auf die Unterkonstruktionsmerkmale, die Entwicklung martensitischer Unterkonstruktionen beim Schweißen, den Einfluss der PAG-Größe auf die Verschiebungsdichte und die Auswirkungen auf die Hochtemperaturleistung von Schweißverbindungen. Die Forschung zeigt, dass Martensite, die sich aus feineren PAGs bilden, insbesondere solche, die kleiner als 10 μm sind, anfälliger für Erholung und Rekristallisation bei erhöhten Temperaturen sind, was zum Kriechversagen beiträgt. Die Studie unterstreicht auch den burstartigen Charakter der martensitischen Transformation und die signifikante Heterogenität der Versetzungsdichte zwischen Martensitblöcken, die in erster Linie durch die Blockgröße bestimmt wird. Durch die Bereitstellung wertvoller Erkenntnisse über das Phasentransformationsverhalten von Martensit unter Schweißbedingungen bietet diese Forschung potenzielle Anhaltspunkte für die mikrostrukturelle Optimierung, um sowohl die Leistung von Schweißverbindungen bei Raumtemperatur als auch bei hohen Temperaturen zu verbessern. Die Ergebnisse sind von entscheidender Bedeutung für das Verständnis und die Eindämmung von Kriechrissen in P91-Schweißverbindungen während des langfristigen Einsatzes, was diese Studie zu einer unverzichtbaren Lektüre für Fachleute macht, die ihr Wissen in den Werkstoffwissenschaften und der Metallurgie erweitern möchten.