Effect of ageing on microstructure and impact properties of 9Cr-lMo steel

The influence of long term ageing on microstructure and impact properties of three commercial 9Cr-lMo steels has been examined. Previous investigations indicated the occurrence of temper embrittlement of 9Cr-lMo steel after ageing at 550°C for 10000 h, and the formation of brittle Laves phase (Fe,Cr)2Mo at grain boundaries after longer times. This results in an increase of ductile-brittle transition temperature, and a decrease of upper shelf energy to fracture. The present investigations revealed that there was no Laves phase after an exposure of 9Cr-lMo steels at 500-550°C for 30000 and 220000 h and at 550-600°C for 100000 h. A smaller deterioration of impact properties with comparison with some earlier investigations was linked with lack of grain boundary Laves phase and softening of the material due to depletion of metal matrix in chromium and silicon, and/or coagulation and spheroidisation of M21Q carbides that abate the temper embrittlement effects.

---

Badano wpływ długotrwałego starzenia na mikrostrukturę i właściwości udarnościowe trzech przemysłowych wytopów stali typu 9Cr-lMo. Wcześniejsze badania wykazały, że w stali 9Cr-lMo starzonej w 550°C przez 10000 godzin występuje kruchość odpuszczania, a przy dłuższych czasach ekspozycji tworzy się krucha faza Lavesa (Fe,Cr)2Mo na granicach ziaren. Powoduje to wzrost temperatury przejściowej kruchości oraz spadek energii łamania powyżej progu kruchości. Przedstawione badania wykazały brak fazy Lavesa po ekspozycji stali 9Cr-lMo w 500-550°C przez 30000 i 220000 godzin oraz w 550-600°C przez 100000 godzin. Mniejszą degradację właściwości udarnościowych, w porównaniu do wcześniejszych badań, przypisano nieobecności fazy Lavesa oraz zmiękczeniu materiału w wyniku zubożenia osnowy metalicznej w chrom i krzem, i/lub koagulacji i sferoidyzacji węglików M23C6, zmniejszających skutki kruchości odpuszczania.