超臨界及超超臨界機(jī)組新型材料及用鋼實例

1、光譜培訓(xùn)班講義超（超）臨界機(jī)組新型材料及其特性山西省電力公司電力科學(xué)研究院方安千一、超（超）臨界機(jī)組及其用鋼二、超（超）臨界機(jī)組部分新型材料標(biāo)準(zhǔn)簡介三、超（超）臨界機(jī)組新型材料特性簡介二0一三年三月超(超)臨界機(jī)組新型材料及其特性一、超(超)臨界機(jī)組及其用鋼特點1、超(超)臨界機(jī)組參數(shù)火力發(fā)電機(jī)組鍋爐的參數(shù)：參數(shù)中壓高壓超高壓亞臨界超臨界(SQ超超臨界(USC壓力MPa<3.8<9.813-1516-1924-2624-31溫度C<450<540<540<540<566>580備注：各國(各公司)對超超臨界參數(shù)起始點的定義有所不同。2、超(超)臨

2、界機(jī)組的用鋼某一600MW®臨界機(jī)組的用鋼實例:鍋爐部分集箱名稱規(guī)格材料計算溫度c省煤器入口集箱(卜508X75WB36310省煤器出口集箱(卜559X80WB36350水冷壁下集箱(b219X45SA-106C340水冷壁螺旋管圈出口集箱(b219X60SA-335P12425水冷壁后墻出口集箱(卜273X75SA-335P12425折焰角入口集箱(卜273X60SA-335P12435折焰角入口匯集集箱(卜559X82SA-335P12435水平煙道入口集箱(b219X52SA-335P12435水冷壁延伸側(cè)墻上集箱(卜273X60SA-335P12440水冷壁排管出口集箱(b2

3、19X45SA-335P12440水冷壁上集箱(卜273X75SA-335P12460水冷壁后墻吊掛管出口集箱(卜273X60SA-335P12460分離器(b610X75WB36440貯水箱(b610X75WB36435頂棚入口集箱(卜273X60SA-335P12440尾部包墻入口集箱小273X60SA-335P12470中日隔墻入口集箱4273X75SA-335P12460尾部包墻環(huán)形卜集箱4457X98SA-335P12485中日隔墻卜集箱b273X75SA-335P12490水平低溫過熱器入口集箱(b273X75SA-335P12485一級過熱器出口集箱(b508X9512CrlMo

4、VG502屏過入口集箱b219X45SA-335P12470屏過入口匯集集箱(b559X90SA-335P12470屏過出口集箱(b219X45SA-335P91578屏過出口匯集集箱b559X75SA-335P91560末過入口集箱(b219X35SA-335P91535末過入口匯集集箱b559X70SA-335P91535末過出口集箱b273X75SA-335P91596末過出口匯集集箱。508X100SA-335P91590過熱2級減溫器b559X85SA-335P12485過熱器二級減溫器b559X70SA-335P91555再熱器入口集箱b762X45SA-106C355高溫再熱器出

5、口集箱b273X30SA-335P91610再熱器出口匯集集箱b864X55SA-335P91605再熱器減溫器"11X20SA-106C355鍋爐連接管道名稱規(guī)格材料計算溫度c省煤器出口導(dǎo)管小559X75SA-106C340省煤器出口導(dǎo)管3406X55SA-106C340下降管b559X85SA-335P12450下降管b559X82SA-335P12435水冷壁下集箱分配管4)559X75SA-106C340水冷壁下集箱分配管4)114X20SA-106C340折焰角及水平煙道連接管6168X30SA-335P12435折焰角及水平煙道連接管4)114X22SA-335P1243

6、5貯水箱分離器連接管b324X50SA-335P12435貯水箱輸水管路小324X50SA-335P12380頂棚入口集箱連接管b219X35SA-335P12440包墻連接管$219X35SA-335P12460分離器連接管$168X30SA-335P12440下降管連接管$168X35SA-335P12450屏過入口集箱連接管$168X30SA-335P12470屏過出口集箱連接管$168X30SA-335P91560一級減溫器入口連接管$559X85SA-335P12485一級減溫器出口連接管$559X85SA-335P12470屏過出口至末過入口連接管$559X70SA-335P915

7、35末過入口集箱連接管$168X25SA-335P91535末過出口集箱連接管$219X40SA-335P91590再熱器連接管$219X18SA-335P91605擴(kuò)容器入口管道溢流管路$324X50SA-335P12380擴(kuò)容器入口管道溢流管路$219X35SA-335P12380擴(kuò)容器入口管道溢流管路$168X30SA-335P12380再熱蒸汽管道（低溫段）$711X20SA-106C340再熱蒸汽管道（高溫段）$762X35SA-335P91574主蒸汽管道$457X75SA-335P91576受熱面管部件名稱規(guī)格材質(zhì)計算溫度cH型鰭片省煤器。44.5X6.7SA-210C375水冷

8、壁上部。31.8X6.215CrMoG496水冷壁中部$38X7.315CrMoG458水冷壁卜部338X7.315CrMoG458水冷壁延伸側(cè)包墻及底包墻。44.5X7.015CrMoG442水冷壁排管344.5X7.015CrMoG442后煙道頂棚管。44.5X7.015CrMoG449后煙道前包墻小57X9.015CrMoG449后煙道中間隔墻4)63.5X1315CrMoG459后煙道后包墻。44.5X7.015CrMoG449后煙道側(cè)包墻。63.5義10.015CrMoG446爐膛頂棚管4)63.5義10.015CrMoG446水平煙道頂棚管4)63.5X10.015CrMoG446

9、水平低溫過熱器小51X9.012Cr1MoVG493立式低溫過熱器小51X9.512Cr1MoVG505屏式過熱器。38X6.5、小38X7.512Cr1MoVGSA-213T91、SA213Tp347H544575605末級過熱器。44.5X8.5SA-213T91、TP347H589616上部水平低溫再熱器小57X4.515CrMoG442中部水平低溫再熱器。63.5X4.5SA-210C379下部水平低溫再熱器。63.5X4.5SA-210C346立式低溫再熱器小57X4.515CrMoG488高溫再熱器（前、后屏）。57X4.5、小51X4.512Cr1MoVGSA-213T91、SA

10、213TP347H516607637四大管道部分在舁廳p名稱材料設(shè)計壓力設(shè)計溫度訂貨規(guī)格（mm內(nèi)徑管MPa(g)C最小內(nèi)徑最小壁厚1主汽主管A335P9125.4576419.1752主汽支管A335P9125.4576298.5553局壓方路入口管A335P9125.4576298.5554熱段主管A335P915.4574914355熱段支管A335P915.4574660.4256低壓旁路人口主管A335P915.4574660.4257低壓旁路人口支管A335P915.4574457.218在舁廳P名稱材料設(shè)計壓力設(shè)計溫度訂貨規(guī)格（mrm外徑管MPa(g)C公稱外徑公稱壁厚1冷段主管A

11、672B70CL325.76350965.226.972冷段支管A672B70CL325.76350660.419.053局壓旁路出口管A691Gr2-1/4CrCL225.76350660.422.234低壓旁路出口管A691Gr2-1/4CrCL221.635082012.75高壓給水主管WB3635295508506高壓給水支管WB3635200355.640汽機(jī)部分部件名稱規(guī)格材質(zhì)計算溫度c高中壓外缸螺栓41/2X102045Cr1MoV高中壓外缸螺栓41/2X77345Cr1MoV高中壓外缸螺栓41/2X72345Cr1MoV高中壓外缸螺栓41/2X7232Cr12NiW1Mo1V高

12、中壓外缸螺栓41/2X8332Cr12NiW1Mo1V高中壓外缸螺栓3X64745Cr1MoV高壓內(nèi)缸螺栓31/2X52245Cr1MoV高壓內(nèi)缸螺栓41/2X6722Cr12NiW1Mo1V高壓內(nèi)缸螺栓5X9292Cr12NiW1Mo1V高壓內(nèi)缸螺栓6X9292Cr12NiW1Mo1V高壓內(nèi)缸螺栓41/2X6842Cr12NiW1Mo1V高壓內(nèi)缸螺栓4X6592Cr12NiW1Mo1V高壓內(nèi)缸螺栓31/2X5222Cr12NiW1Mo1V中壓內(nèi)缸螺栓21/2X37945Cr1MoV高壓主蒸汽進(jìn)口法蘭螺栓3X6382Cr12NiW1Mo1V再熱蒸汽進(jìn)口法蘭螺栓21/2X4802Cr12NiW1

13、Mo1V聯(lián)軸器螺栓（高壓-低壓A）31/245Cr1MoV高壓缸動葉片2Cr11Mo1VNbN中壓缸動葉片2Cr11Mo1VNbN低壓缸動葉片1Cr12Mo低壓缸動葉片第6級1Cr12Ni2W1Mo1V，低壓轉(zhuǎn)子大軸30Cr2Ni4MoV3、超超臨界（USC）M組新型耐熱鋼應(yīng)用概況：HCM12AP122鍋爐制一如吳幼主蒸汽過熱器管投入運(yùn)電廠造廠MW八機(jī)參數(shù)管（不銹鋼）行時間Tachibanawan21BHK105025/600/610HCM12ASUPER304H2001.07舞鶴Maizunl90024.5/595/595HCM12AHR3C2004.08SUPER304H常陸那珂Hitac

14、hinakal日立100024.5/600/600HCM12ASUPER304H2003.12磯子Isogo（新#1）60025.5/600/610HCM12ASUPER304H2002.04敦賀2號TSSURUGA2#70024.1/593/593HCM12AcHR3C2000.10SUPER304H苓北2號REIHOKU2#70024.1/593/593HCM12AHR3C2003.07SUPER304H野5號HIRONO5#70024.5/600/600HCM12AHR3C2004.07SUPER304H東岸真4號70025/600/600HCM12ASUPER304H2002.061臨

15、界機(jī)組使用1NF616（P92）的情況出廠年No.代數(shù)量制造商火力發(fā)電站鍋爐功率蒸汽條件11996年小口徑管噸13石川島播磨重新日鐵/東海7147MW566C/538c/16.6MPa21997年小口徑管147噸右川島播磨重電源開發(fā)/橘灣工業(yè)1號1050MW600c/610C/25MPa31998年大口徑管*60噸巴布科克日立電刷皆/橘灣2號1050MW600c/610C/25MPa合計220噸*:尺寸500X70t,596.9X97t,635X106tP92鋼在歐洲電站項目應(yīng)用實例國家項目名稱內(nèi)徑x壁厚(mm部件主蒸汽溫度(C)蒸汽壓力(bar)安裝時間丹麥VESTRAFT3#機(jī)組240X3

16、9直管主蒸汽5602501996年丹麥NORDJYLLANDSET160X45集箱5822901996年德KIEL/GK480X28集箱545531997年國WESTFALEN159X27循環(huán)蒸汽6501801998年丹AVEDORE2/400X25主蒸汽580（主蒸3001999-麥ELKRAFT490302001年600（再熱蒸汽）目前我國正在建造的600MVW1000M蹶超超臨界（USC）（壓力P=2526.5MPa溫度t=600/600C）機(jī)組數(shù)臺，根據(jù)有關(guān)資料介紹，擬采用的新型耐熱鋼方案有多種，現(xiàn)歸納整理出三方案，僅供參考。新型耐熱鋼在我國1000M懈超超臨界（USCX組中的應(yīng)用方案

17、水冷壁過熱器力殺一力殺一力殺二型螺旋垂直垂直垂直饕光管內(nèi)螺/光管內(nèi)螺/光管材料T2T12、T2T12T12、T23低溫T12、T22T12、T22、TP347H包覆T12、T1a屏式HR3CT22、T91、后屏T91、HR3CSuper304HSuper304T HR3C末級HR3CT91、Super304T分隔T12、T91Super304HHR3C屏部件末級T91、Super304H HR3C低溫高溫T2、T1aHR3CSuper304H再熱器低再水平段低再垂直段末級T22、T12、T1、SA210A1TP347HT91、Super304HSA210C T12、T91T91HR3C TP3

18、47H主蒸汽管道再熱熱段再熱冷段高壓給水管道P92P92、P122P92P91A672B70CL32P91A691Cr1-1/4CL22P91A672B70CL32WB36WB36WB36從以上的資料對比中可以看出，日本USC機(jī)組主蒸汽管道材料選用日本住友生產(chǎn)的P122鋼管，歐洲USCM組主蒸汽管道材料選用瓦盧瑞克曼內(nèi)斯曼鋼管廠生產(chǎn)的P92鋼管，我國USCM組主蒸汽管道材料選用美國威曼高登鍛造公司生產(chǎn)的P92鋼管。但是我國USCM組參數(shù)，在壓力上高于日本，在溫度上高于歐洲同類機(jī)組。在主蒸汽管道選材方面，目前世界上并無一臺相同的機(jī)型可供借鑒。因此，我國USCM組運(yùn)行后，必須加強(qiáng)金屬材料監(jiān)督研究。

19、二、超（超）臨界機(jī)組部分新型材料標(biāo)準(zhǔn)簡介1、部分ASME/AST麻準(zhǔn)及所列出的材料牌號ASME美國機(jī)械工程師協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)ASTM美國材料試驗學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)SA-106高溫用無縫碳鋼公稱管；分A、B、C三等級，形成SA-106ASA-106RSA-106C三種鋼。其中A級鋼中：C（0.25%）、S（0.035%）、P（0.035%）的含量較低SA-192/SA-192M高壓用無縫碳鋼鍋爐管子；SA-209/SA-209M鍋爐和過熱器用無縫碳鋁合金鋼管子；分T1、T1a、T1b三等級，形成三種鋼。SA-210/SA-210M鍋爐和過熱器用無縫中碳鋼管子；分A-1、C二等級，形成二種鋼。SA-213/SA-2

20、13M鍋爐、過熱器和換熱器用無縫鐵素體和奧氏體合金鋼管子；標(biāo)準(zhǔn)給出的鐵素體鋼有：T2;T5、T5b、T5c；T11;T12;T17;T21;T22;T23;T9;T91;T92;T122;18Cr-2Mo；標(biāo)準(zhǔn)給出的奧氏體鋼有：TP201;TP202;TP304TP304HTP304NTP304LNTP304LTP309cbTP309HTP309HCbTP309STP310cbTP310HTP310HCbTP310HCbNTP3110sTP316TP316H、TP316LTP316NTP316LNTP317；TP317LTP321、TP321HTP347TP347HTP347LNTP347HF

21、GTP34&TP348HXM-15;XM-19SA-335/SA-335M高溫用無縫鐵素體合金鋼公稱管;標(biāo)準(zhǔn)中給出的鋼有：P1;P2;P5、P5bxP5c；P11;P12;P15;P21;P22;P23;P9;P91;P92;P122;P911;SA-387/SA-387M壓力容器用銘鋁合金鋼板；SA-515/SA-515M中、高溫壓力容器用碳鋼板；按強(qiáng)度等級分為：60;65;70;三種鋼SA-516/SA-516M低、中溫壓力容器用碳鋼板；按強(qiáng)度等級分為：55;60;65;70;四種鋼SA-662/SA-662M中、低溫壓力容器用碳鉆鋼板；分A、B、C三等級，形成三種鋼。SA-672

22、/SA-672M中溫高壓用電熔化焊公稱管；其中有：A672B70CL32SA-691/SA-691M高溫、高壓用碳素鋼和合金鋼電熔化焊公稱管。其中有：A691Cr1-1/4CL222、ASMEH號表示方法及其含義在選用ASMEJ料時，常常遇到比如：SA213TP304HSA106Gr.B的情況，那么它們到底表示什么意思呢？以下來詳細(xì)說明其中的含義。ASME的鋼號基本上按以下六部分來表示：SxxxxxxxxxxSA213TP304H."S':ASME標(biāo)志代號。.x:分“A"、"B'兩種：A表示鐵基材料(ASME!二卷材料篇中PARTA;B表示非鐵基材

23、料(ASME!二卷材料篇中PARTB.xxx:表示鋼號序號。如“53、106、335、213、216、240”等等，感覺有點像國標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)號。.xx:常用的有“TP、GRADEGr)、TYPE(T)、WCCLASS(CL)F”等,其表示的意義分別為：“TP':不銹鋼耐熱鋼；“WC:可焊鑄鋼；“GRAD按化學(xué)成份分的類別；“F”：鍛件；“TYPE:按化學(xué)成份的類型；“CLASS:按成份或強(qiáng)度分的類別；“T”：小口徑管；"P':大口徑管。.xxx數(shù)字或英文字母，其意義如下表:名稱表示意義名稱表示意義名稱表示意義10.5Mo222.25Cr-1Mo30418Cr-8Ni20.

24、5Cr-0.5Mo232.25Cr-1.6W-V-Cb31618Cr-8Ni254Mo613Cr-0.5Mo242.4Cr-1Mo-Ti-B32118Cr-8Ni-Ti77Cr-0.5Mo919Cr-1Mo34718Cr-8Ni-Nb+Ta111.25Cr-0.5Mo929Cr-2WABC碳鋼件的化學(xué)成份分類121Cr-0.5Mo12212Cr-2WWP承壓配件，如彎頭.x:附加說明如：H表示含碳量較高，(C%=0.04-0.1);L表示含碳量較低(C<0.035);N表示含氮；ca冷拔；ERW電阻焊管。3、GB5310-2008ASME/ASTMJIS管子材料對照表根據(jù)GB5310-2

25、008標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)中鋼的牌號與ASME/AST磔及JIS相近鋼牌號對照表如下：GB5310-2008、ASME/ASRMJIS管子材料對照表GB5310-2008ASME/ASPMJIS20GA-1、BSTB41020MnGA-1、BSTB41025MnGCSTB51015MoG-STBA1220MoGT1aSTBA1312CrMoGT2/P2STBA2015CrMoGT12/P12STBA2212Cr2MoGT22/P22STBA2412Cr1MoVG-12Cr2MoWVTiB-07Cr2MoW2VNbBT23/P23-12Cr3MoVSiTiB-15NiMnMoNbCuT36/P36-10

26、Cr9Mo1VNbNT91/P91STBA2610Cr9MoW2VNbBNT92/P92-10Cr11MoW2VNbCu1BNT122/P122-11Cr9Mo1W1VNbBNT911/P911-07Cr19Ni10TP304HSUS304HTB10Cr18Ni9NbCu3BN(S30432)-07Cr25Ni21NbNTP310HNbN-07Cr19Ni11TiTP32HSUS321HTB07Cr18Ni11NbTP347HSUS347HTB08Cr18Ni11NbFGTP347HFG-因此，T91/P91可由10Cr9Mo1VNbNj材料彳t替；T22/P22可由12Cr2MoG勺材料代替

27、；SA106-B的管子可由20G或者20MnG勺材料代替。三、超（超）臨界機(jī)組新型材料簡介超（超）臨界機(jī)組的發(fā)展是以材料的發(fā)展為基礎(chǔ)的，在超（超）臨界機(jī)組中，由于材料要在高溫、高壓下運(yùn)行，因而要求材料不但要有良好的持久強(qiáng)度，而且還要求具有良好的抗高溫氧化性能，特別是抗蒸汽側(cè)氧化，因此，為了適應(yīng)超（超）臨界機(jī)組的發(fā)展需求，美國、日本、歐洲等發(fā)達(dá)國家，經(jīng)過多年的研究，開發(fā)了2.25%Cr系列，9%Cr系列及奧氏體系列等新鋼種，并納入到美國ASME/ASTM準(zhǔn)中，成為制造超（超）臨界機(jī)組的主要侯選鋼種。目前我國建造的超（超）臨界機(jī)組中，首次采用的新型耐熱鋼有T92/P92、T122/P122、Sup

28、er304H和HR3cH種。T92/P92和T122/P122為新型鐵素體耐熱鋼，目前我國USCM組主蒸汽管道、集箱的選材為P92和P122鋼。Super304H和HR3E新型奧氏體耐熱鋼，目前我國USC鍋爐高溫過熱器選材為Super304H和HR3C鋼材的耐熱性能主要是通過合金化來達(dá)到的。所謂合金化，就是在碳鋼的基礎(chǔ)上加入可以提高熱穩(wěn)定性和熱強(qiáng)性的合金元素。常用的合金化元素是Cr、MoWV、Ti、Nb和稀土元素。所加入的合金元素種類和成份不同，鋼的組織結(jié)構(gòu)和耐熱性能就不一樣。從上述可以得出，新型耐熱鋼按合金成分及金相組織的不同分為以下幾類，根據(jù)分類對新型材料進(jìn)行了解和認(rèn)識。1、2.25%Cr

29、系列低合金耐熱鋼2.25%Cr系列耐熱鋼主要有ASM麻準(zhǔn)中T22、T23、T24及GB5310中12Cr2MoWVTiB（R102）鋼，化學(xué)成分見下表。2.25%Cr系列耐熱鋼化學(xué)成分（WP%）標(biāo)準(zhǔn)CSiMnPSCrWMoVNbNBAlTiASME0.050.10.300.6<<1.902.60.87SA-215<0.5000.020.020-3T22551.13ASME0.0<<1.902.61.450.050.200.02<0.0005<SA-210<0.5000.030.0100.030.03-3T23001.750.

30、300.300.0800.0060ASME0.00.300.7<<00.20<0.0015<0.05SA-210500.020.010-0.010.023T24001.100.3020.007000.10GB5310.080.10.450.70.450.6<<1.602.10.300.500.280.0020.0805550.030.030-0.008-R102000.550.650.42R口ri1=4k-PL0.181廿，忖加足足疥宿、溫區(qū)域以及水冷壁中，在聯(lián)箱和管道中應(yīng)用也比較普遍，其關(guān)鍵的性能要求包括：450c

31、以下良好的抗拉強(qiáng)度，550c以下良好的持久強(qiáng)度；T11/P11、T22/P22、12CUMoV?鋼在亞臨界鍋爐已廣泛應(yīng)用，在上述材料的基礎(chǔ)上，日本住友金屬公司開發(fā)了T/P23,通過在T22基礎(chǔ)成分中以W取彳tMq并添加NbV提高蠕變強(qiáng)度，降低C,提高焊接性能，同時加入微量的B提高淬透性以獲得完全的貝氏體組織。與此同時，歐洲開發(fā)了T/P24,其合金化特點是通過V、Ti、B的多元微合金化提高蠕變性能。因此適合作為超臨界（超超臨界）機(jī)組的水冷壁材料，也可取代P22、12CUM0V?材料作為亞臨界機(jī)組的高溫管道和聯(lián)箱，以減小壁厚。T23采用了低C,MoW復(fù)合固溶強(qiáng)化和Nb>V、B微量元素析出強(qiáng)化

32、的優(yōu)點，使該鋼550c625c的溫度范圍，許用應(yīng)力是T22鋼的2倍，580C持久弓®度是12CUMoV鋼的1.4倍，持久強(qiáng)度與我國12Cr2MoWVTiBR102）鋼接近，且具有高的沖擊韌性和良好的焊接性能，焊接時不須預(yù)熱，焊后不必進(jìn)行熱處理，可代替10CrMo910T22、12CUMoV和12Cr2MoWVTiRR102）鋼，成為制造超超臨界電站鍋爐水冷壁的主要候選材料。T24是最近歐洲所研制的一種類似于T23產(chǎn)品的耐熱鋼，由于其在600c的持久強(qiáng)度低于T23,所以，目前還有沒被我國鍋爐行業(yè)批量采用2、9%Cr系列鋼ASMESL213標(biāo)準(zhǔn)中所涉及的9%Cr系列鋼分別是T9、T91、

33、T92、T911,主要化學(xué)成分見下表。9%Cr系列耐熱鋼化學(xué)成分（WP%）ASMEBNNiAlSA-213CSiMnPSCrMoWVNb0.308.000.90T00.600.025<0.02510.01.10/0.080.200.308.000.850.180.060.03T910.120.500.600.020<0.0109.501.05/0.250.10/0.070.400.0400.070.308.500.301.500.150.040.0010.03T920.130.500.600.020<0.0109.500.602.000.250.090

34、.0060.070.400.0200.090.308.500.900.900.180.060.00030.04T900.600.020<0.01010.5050.100.0060.090.400.040注：codecase21795要求，T92化學(xué)成分中，Ti00.01%、Zr<0.01%其中T91是70年代中期，美國在T9鋼（9Cr-1Mo）基礎(chǔ)上，通過添加V、Nb>N元素，形成鋰、鈾和碳氮化合物的析出強(qiáng)化作用，提高了鋼在600c左右的持久蠕變斷裂強(qiáng)度,在593c下,105h的持久強(qiáng)度高達(dá)100MPa9Cr和12Cr鐵素體鋼（

35、如ASPM5A21弧準(zhǔn)中的T91鋼）一般都具有較好的抗高溫腐蝕性能，允許金屬壁溫在650c下長期工作，并保持優(yōu)良的抗高溫腐蝕性能，在600c時的蠕變強(qiáng)度差不多是T9鋼的3倍，與TP304Hffl在625c溫度下等強(qiáng)（105h的持久強(qiáng)度），并且持久斷裂塑性穩(wěn)定。經(jīng)過多年的運(yùn)行檢驗，T91已成為一個比較成熟的鍋爐用鋼種。我國在1995年GB5310高壓鍋爐用無縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)修訂時，將T91納入到我國標(biāo)準(zhǔn)中，鋼號為10Cr9Mo1VNbT/P91鋼具有高的許用應(yīng)力和韌性、抗疲勞性能，焊接性能優(yōu)異，目前我國的亞臨界和超臨界機(jī)組中得到了廣泛的應(yīng)用，它主要用于制造高溫過熱器、再熱器管以及高溫集箱和蒸汽管道；T

36、/P92鋼是用V、Nb元素合金化并控制B和N含量的新型鐵素體鋼，具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度和蠕變性能，歐洲實踐經(jīng)驗表明：T92鋼最適用于蒸汽參數(shù)在580c600c（金屬最高溫度600c620C）的鍋爐本體（過熱器、再熱器），P92材料適用于鍋爐外部的蒸汽參數(shù)高達(dá)625c的高溫部件。T/P122它的Cr含量比T/P91鋼有所提高，其耐腐性增強(qiáng)，通過用W替換部分Mo以及加入少量的B,使得這種鋼獲得了極好的蠕變性能，C是一種有效控制6鐵素體形成的元素，而減少C含量是為了提高焊接性，為了保證大直徑和厚壁管道的韌性，6鐵素體形成應(yīng)該被Cr當(dāng)量控制其含量應(yīng)限制在9蛆下，通過加入Cu可以有效降低Cr當(dāng)量，同時，在管

37、子中這種鋼含有少量的6鐵素體歸因于Cr含量的增加，但Cr含量增加提高了熱腐蝕性，許用應(yīng)力是改良的9Cr-1Mo鋼的1.3倍，抗腐蝕性明顯高于9Cr系列鋼。3、S30432（Super304H）、TP310HNbNHR3c等奧氏體不銹鋼化學(xué)成分見下表：S30432(Super304H)、TP310HNbNHR3c化學(xué)成分(WP%)標(biāo)準(zhǔn)CSiMnPSCrNiCuNbNASPM A 213S304320.07Code case0.132328-118Cr9Ni3CuNbN ASMESA-213 0.04 TP310HNbN0.10S31042WWW0.301.00.04WWW0.752.000.03

38、017.007.50.01019.0010.524.0017.000.03026.0023.002.500.300.053.500.6050.600.35新型奧氏體耐熱鋼分為18%Cr系列的TP304H、SUPER304HTP347HF第；20325%Cr系列的HR3CNF709。SUPER304HS30432）是日本住友公司和三菱重工在TP304Hs礎(chǔ)上增加了C的含量，降低了Si、Mn、Cr、Ni的含量，同時通過添加3%Cu0.5%NbN開發(fā)出來的新鋼種，650c許用應(yīng)力值比TP304H還高出40%運(yùn)行10年后，組織和性能穩(wěn)定，是超超臨界機(jī)組中受熱面高溫段的首選材料?？?/p>

39、用于650c以上過熱器、再熱器部件。TP347HFG1日本住友公司在TP347H®礎(chǔ)上開發(fā)出來，具抗高溫蒸汽腐蝕性能優(yōu)于TP347H在保才!原有TP347俺高的短時拉伸性能和和各種高溫長時性能的同時，又提高了抗高溫氧化和高溫蒸汽腐蝕。TP347HFG岡雖然它的化學(xué)組成和TP347啾有差別，但細(xì)晶粒強(qiáng)化效果明顯，NbCa溶更加充分，細(xì)小彌散分布的MX型碳化物的強(qiáng)化效果，使得材料具有良好抗高溫蠕變、疲勞的性能；晶粒細(xì)化后有利于Cr穿過晶界向表面擴(kuò)散形成致密的CrzQ保護(hù)層而防止被蒸汽氧化。HR3C（TP310HNb）N是日本住友公司在TP310（25Cr-20Ni）鋼基礎(chǔ)添加NbN形成析

40、出強(qiáng)化的耐熱鋼，其持久強(qiáng)度高于TP347HTP310等，且組織穩(wěn)定性相比也優(yōu)于310鋼，具有較高的高溫強(qiáng)度，具有較好的加工性和焊接性，抗蒸汽氧化性和高溫抗腐蝕性優(yōu)于18-8型不銹鋼，雖然650c的許用應(yīng)力值略低于Super304H但由于Cr含量高，其耐煙氣高溫腐蝕和耐汽側(cè)氧化的性能極佳。所以在腐蝕性較高的工況條件下，優(yōu)先選用該鋼種做過熱器和再熱器的高溫部件。NF709鋼是新日鐵公司在原有20Cr-25Ni鋼基礎(chǔ)上嚴(yán)格控制雜質(zhì)，添加NbN、RTi,經(jīng)過了高溫的軟化處理和較低溫度的固溶處理，獲得細(xì)小的晶粒。NF709鋼提升了Cr、Ni的含量增強(qiáng)了鋼的奧氏體穩(wěn)定性，阻止了金屬間化合物的形成，也提高了

41、抗蒸汽氧化性和高溫抗腐蝕性。5、超（超）臨界機(jī)組所用新型耐熱鋼的金相組織和性能由于新型鍋爐用耐熱鋼多數(shù)是國外標(biāo)準(zhǔn)或?qū)I(yè)鋼管生產(chǎn)廠家自行研制開發(fā)，現(xiàn)將一些超臨界（超超臨界）鍋爐用鋼材料的金相組織、常溫力學(xué)性能的要求分別列入下表，各鋼材的金相組織鋼號T23T24T91T92T122組織回火貝氏體回火貝氏體回火馬氏體回火馬氏體回火馬氏體鋼號TP304HTP347HSUPER304HTP347HFGHR3CNF709組織奧氏體奧氏體奧氏體奧氏體奧氏體奧氏體各鋼材的常溫力學(xué)性能鋼號T23T24T91T92T122技本標(biāo)準(zhǔn)ASMESA-213MASPMA-213MASMESA-213MASMESA-213MASMESA-213M力學(xué)性能公（MPa400415415440400(7b(MPa510585585620620占（%20202020201鋼號TP304HTP347HSUP304HHR3CNF709技本標(biāo)準(zhǔn)ASMESA-