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为了使我国在未来的国际竞争中始终保持强劲态势,就必须保障充足的电力产能来维持国家经济的发展。目前,我国的电能主要是通过化石燃料燃烧发电获得,面对空前严峻的能源危机和日益加剧的生态环境污染,如何在更少的消耗下获得更多的产能无疑是发电行业面临的重大课题。因此,包括我国在内的众多国家都将蒸汽温度超过600℃、蒸汽压力超过27MPa的超超临界电站建设放在突出位置。相比较传统的发电技术,超超临界发电技术具有更高的效率和更低的能耗,是未来火力发电发展的主流方向。HR3C和Super304H两种奥氏体耐热钢作为超超临界电站锅炉高温核心部件——过热器和再热器的常用材料,具有非常优良的高温蠕变强度、耐高温腐蚀性能和耐高温蒸汽氧化性能。在高温高压环境下服役,超超临界电站用材料的组织稳定性将影响到其使用寿命以及电站设备在运行过程中的安全性。因此,研究HR3C和Super304H这两种不锈钢在实际工作环境中的微观组织变化就成为了十分重要的课题。本文以HR3C和Super304H两种不锈钢作为研究对象,采用金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等检测设备对材料进行表征,系统研究不同时效时间下两种不锈钢的微观组织结构变化；运用维氏硬度仪测定不同处理条件下的不锈钢硬度；利用电化学工作站对不同处理条件下两种不锈钢耐晶间腐蚀性能进行评价。研究发现,HR3C钢高温时效的主要强化相是MX相(NbC、NbN、Nb(C、N)等)和Z相(NbCrN)。Z相是由于基体中Cr元素逐渐向富Nb的MX相扩散而形成的。Z相的形成稳定了Cr元素,提高了HR3C钢的耐晶间腐蚀性能。Super304H钢高温时效的主要强化相有含Nb的MX相、Z相和富Cu相。富Cu相的形成是一个元素逐渐扩散的过程,在时效初期形成Cu元素偏聚区,随着时效的延续,偏聚区Cu元素含量逐渐上升,其他元素含量逐渐下降,最终形成富Cu相。Z相和富Cu相共同作用,限制了晶界附近贫Cr区的形成,提高了Super304H钢的耐晶间腐蚀性能。对比两种不锈钢,HR3C钢的强度和耐腐蚀性能更好,而Super304H钢作为超超临界电站高温组件用钢,也达到了工作参数要求,而且较低的Ni含量也极大的降低了材料的成本。