1985年由鞍鋼起草的國家標準《高壓鍋爐用無縫鋼管》(GB 5310-1985)中納入了1Cr18Ni9、1Cr19Ni11Nb2個奧氏體耐(nai)熱不銹鋼牌號(參考并移植了美標 ASTM213、ASME213的TP304H、TP347H2個牌號),這是高壓鍋爐管標準首次納入不(bu)銹鋼牌號;之后,由攀成鋼和冶金標準設計研究院共同起草的《高壓鍋爐用無縫鋼管》(GB 5310-1995)和《高壓鍋爐用無縫鋼管》(GB 5310-2008)中又陸續納入 10Cr9Mo1VNb(T91/P91)、10Cr9MoW2VNbBN(T92/P92)、10Cr11MoW2VNbCu1BN(T122/P122)、11Cr9Mo1W1VNbBN(T911/P911)四個牌號馬氏體耐熱鋼和07Cr19Ni10(TP304H)、10Cr18Ni9NbCu3BN(S30432)、07Cr25Ni21NbN(TP310HNbN)、07Cr19Ni11Ti(TP321H)、07Cr18Nil1Nb(TP347H)、08Cr18Ni11NbFG(TP347HFG)等7個奧氏體耐熱鋼牌號。
一、馬氏體耐熱(re)不銹(xiu)鋼(9%~12%Cr)
馬氏(shi)體(ti)耐(nai)熱不銹鋼的(de)(de)代(dai)表牌號是T91/P91、T91/P92。其發展可(ke)以(yi)分為以(yi)下兩條主(zhu)線(xian):一是縱向,通過提(ti)高主(zhu)要耐(nai)熱合(he)金元素Cr含量,從(cong)9%到12%,以(yi)在(zai)保證材(cai)料強度的(de)(de)基礎上進一步提(ti)高材(cai)料的(de)(de)高溫抗 氧化性;二(er)是橫向,通過優先添加N、V、Nb、W、B、Cu等合(he)金元素,提(ti)高高溫強度并(bing)使顯微組織(zhi)及第二(er)相在(zai)高溫下穩定(ding)性更為理想(xiang),見圖8-16所(suo)示。
T91/P91高壓鍋(guo)爐(lu)管,在(zai)20世紀80年(nian)代(dai)引進亞臨界機組設(she)計(ji)、制造技術(shu)時一同(tong)引入了(le)(le)我國(guo),90年(nian)代(dai)國(guo)內已(yi)有企業開(kai)發(fa)出(chu)了(le)(le)T91/P91高壓鍋(guo)爐(lu)管,但(dan)沒有得到鍋(guo)爐(lu)企業的認(ren)可。20世紀初寶鋼開(kai)發(fa)出(chu)了(le)(le)T91產(chan)品并批(pi)量供(gong)貨(得到了(le)(le)國(guo)內幾大鍋(guo)爐(lu)企業的認(ren)可),之后,攀成鋼、天津鋼管、衡陽華(hua)菱鋼管、常寶、北方(fang)重工等(deng)企業也都(dou)開(kai)發(fa)出(chu)了(le)(le)T91/P911產(chan)品并批(pi)量供(gong)貨。
二、奧氏體耐熱(re)不銹鋼(gang)(18%~8%、25%~20% CrNi)
奧氏體耐熱鋼的使用溫度范圍一般在600℃以上,近些年,開發了使用溫度已超過650~700℃的奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)管,且已成功并廣泛應用在超(超)臨界鍋爐的高溫部位上。常見的奧氏體耐熱不銹鋼管有TP304H、TP347H、TP347HFG、SUPER304H、TP310HNbN(HR3C)等。具體化學成分見表8-5所示。
奧氏體耐(nai)熱(re)鋼的(de)(de)發展也可以分為(wei)以下(xia)兩條主線。一是縱向,提高(gao)(gao)主要耐(nai)熱(re)合金(jin)元(yuan)素Cr含量,從(cong)18%到(dao)25%,以在保證材(cai)料強度的(de)(de)基礎上進(jin)一步提高(gao)(gao)材(cai)料的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)抗氧化性;二是橫向,通過添加N、Nb、Co、B、Cu等合金(jin)元(yuan)素,已使得顯微組織及第(di)二相在高(gao)(gao)溫(wen)下(xia)穩定性更為(wei)理想,見圖8-17所示。
TP304H、TP347H奧氏(shi)體耐熱鋼從(cong)20世紀(ji)80年代(dai)引(yin)入我(wo)國,90年代(dai)原上鋼五廠率先(xian)試(shi)制成(cheng)功,但因高溫性能問題一直未能供貨。直到2007年10月寶鋼實現了Super304、TP310HNbN(HR3C)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼管(guan)的批量生(sheng)產。這之后久立特材、太(tai)鋼不(bu)銹、江蘇武進等(deng)企業也(ye)都開發出了TP304H、TP347H、TP347HFG、SUPER304H、TP310HNbN(HR3C)等(deng)奧氏(shi)體耐熱不(bu)銹鋼管(guan)。