数十年来，高铬耐热合金钢广泛应用于热电厂的高温高压蒸汽管线、电机转子、锅炉等其它主要部件，成为热电厂用材首选。由于材料长期处于高温、高压等复杂的恶劣环境条件下，材料性能退化和失效是不可避免的。根据不同材料本身成分和性能的特殊性，为确保及延长设备的设计寿命和使用安全，在材料加工、热处理和使用过程中应严格遵循相关加工工艺和操作规程．一般地，热电厂许多因设备失效造成的事故正是由于在建设阶段或运行过程中违反有关要求所引起的。

  由于制造或使用的原因，造成爆管等严重事故的报道时有所见，而且含12%Cr左右的耐热钢部件由于性能的特殊性更容易出现问题。如七、八十年代在丹麦F12钢主蒸汽管线有数次爆管事故发生，而且这些管道运行工况正常，实际运行时间仅有数万小时，甚至更短。又如1998～99年间，德国一电厂对运行工况为535℃／22MPa、运行时间为十二万小时的主蒸汽管线上56个弯管普查发现，有23个存在问题，其中6个损伤严重，并立即进行了更换。损伤原因的研究表明都是由于热处理不当引起的。由于上面提到的相转变的特点，X20钢的高含铬量使其蠕变强度对热处理条件十分敏感，不当的热处理或热处理不严格执行工艺条件要求，会严重降低材料的蠕变强度．特别是弯管制作时，固溶处理温度不够，没有完全奥氏体化，或奥氏体化后在没有完全转化为马氏体组织的条件下就进行回火处理，最终得到的是非正常的组织结构。实验研究显示，热处理不当所得到的组织的具体表现为非完全马氏体组织，铁晶粒粗大，易于形成在固溶处理中NluC未溶解，组织中H23C6球化严重，从而显著影响材料的蠕变强度。需要强调的是，经不当的热处理后，材料的力学性能当时仍能满足相关的标准要求，这需要对材料进行显微组织分析才能发现问题。同样，P91/T91也存在因热处理不当致使材料失效所引起的事故，在西方已有报道。

   高铬耐热钢主蒸汽管道经长期运行后，质材会发生一定的损伤，所表现的特征及性能的退化和材料铬含量多少相关，这方面已有一些专论和报道．总的来看,这些材料经长期高温使用后，会出现不同程度的脆化倾向，在常温下表现为脆性。由于成分和热处理工艺的差异，蠕变试验及经长期服役后测试结果显示，不同的9～12%Cr耐热钢材料的性能和显微组织也表现出一定的差异。不少耐热钢经长期使用后，室温条件下明显脆化。F12钢经十余万小时以上运行后，室温下韧性只有原始材料的30%左右，但材料的硬度没有明显变化．没有表现出一般耐热钢经长期高温时效后常见的软化现象，如12CrMoVNb和9%Cr耐热钢经长期高温时效后会出现不同程度的软化。造成这一现象的可能原因还不是十分清楚。相应的组织退化明显，表现为由于位错的滑移或攀移所构成的发达的亚结构和粗化的碳化物．12%Cr耐热合金钢材料在长期高温服役后出现的脆化倾向可能是由于马氏体合金钢一般所具有的热脆现象。而这一现象造成的原因一般认为是和有害元素在晶界偏聚相关，诸如P、Sn、As等在晶界的偏聚会降低晶界的结合强度。由于以上的原因，一般电力行业常规的金属监督方法之一一硬度检查法，对该系列材料显然是不适当的。

    一般地，9～12%Cr耐热合金钢经长期高温服役，材料力学性能发生不同程度的退化与相应的显微组织结构变化密切相关，诸如材料基体的位错密度下降，第二相碳化物粗化。显微结构方面最明显的变化是不稳定的细小弥散的沉淀强化相如NIX、MzX等碳氮化合物溶解，晶界碳化NI23C粗化，合金元素在碳化物中的可能富集等．另外，还有金属间化合物Laves相产生．而且随时效的温度提高，沉淀的Laves相显著增多。Laves相的存在，虽具有强化作用，但降低材料的蠕变强度，有的由于硫、磷等杂质元素含量相对较高体现出明显地有害作用或因偏聚而弱化晶界.

   细小弥散的亚稳态的MX、M2X碳氮化合物是合金钢中主要的二次强化相。在长期的高温时效条件下，很容易集聚长大，并会溶解和向其它结构碳化物转化，而失去应有的强化作用。显微组织的观察显示，在马氏体板条内细小弥散的强化相大多消失或溶解，同时碳化物K23C粗化或球化。粗化的碳化物M23C6由于其晶格常数和基体a-Fe间差异显著，不可能有共格关系存在，也就不可能具有很好的强化作用。二次强化相lAX、MzX消失，材料的强度和蠕变强度主要依赖于合金元素的固溶强化；随着碳化物粗化，基体的合金元素也一定程度上产生贫化；以及杂质元素对晶界弱化的共同作用等，造成材料的强度和蠕变强度明显下降，缩短材料的使用寿命。如对高强度的12CrMoV和12CrMoVNb钢的显微组织的研究，发现材料的蠕变断裂是和材料的显微组织退化相关的。材料在550℃经10万小时的使用，其力学性能显现明显的软化现象。其原因是材料中在晶界出现逆转奥氏体；在晶界和亚晶界出现粗大的M23C6沉淀，相应地，材料中弥散细小强化相MzX和A{X溶解，造成材料蠕变强度显著下降。对12CrMoV钢及其使用进行了较好的总结。在欧洲，12CrMoV普遍应用于蒸汽管道、涡轮机铸造、转子等，甚至用于反应堆、高温反应器制造等，在电力工业中有不断用于取代低合金材料的趋势。该合金使用状态为回火马氏体组织，可能有少量的铁，但不应存在球化的碳化物存在。严格控制热处理温度和处理工艺过程是关键。

    需要强调的是，高铬耐热合金钢经十万小时以上运行后，虽室温性能明显脆化，但在没有出现常见的材料损伤现象如蠕变空洞等之前，仅凭这一现象不足以认为材料已经失效而对设备判废，因为材料的高温性能基本尚好，没有显著的性能退化，微观组织结构的观察也没有明显的损伤出现。这需要根据运行工况的具体实际、材料显微组织结构分析和工程技术分析等角度进行综合评价。而对热电厂中由高铬耐热合金钢构造的主要部件的相关技术监督，也有必要探索符合实际的评价方法和分级标准。另外，高铬耐热合金钢的良好性能也只是在高温条件下体现出来，常温条件下的使用性能并不比其它一般不锈钢优越，而且该钢易受环境腐蚀。由于管材储存和运输不当，或成型设备因试压介质残留等原因造成的腐蚀穿孔事故已多次发生，这可能是和材料的晶粒度较大，晶界因粗大的碳化物沉淀而宽化，所以易受晶间腐蚀。