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個奧氏體耐熱(re)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(yi)、馬氏(shi)體耐熱不銹鋼(9%~12%Cr)
馬(ma)氏體(ti)耐(nai)熱不銹(xiu)鋼的代表牌號是T91/P91、T91/P92。其發展可以(yi)(yi)分為(wei)以(yi)(yi)下(xia)兩條(tiao)主(zhu)線:一(yi)是縱向(xiang),通過提(ti)高(gao)主(zhu)要耐(nai)熱合金(jin)元素(su)Cr含(han)量,從9%到12%,以(yi)(yi)在(zai)保證(zheng)材料(liao)強度的基礎上進一(yi)步提(ti)高(gao)材料(liao)的高(gao)溫抗 氧化性;二是橫向(xiang),通過優先(xian)添加(jia)N、V、Nb、W、B、Cu等合金(jin)元素(su),提(ti)高(gao)高(gao)溫強度并使顯微組(zu)織及(ji)第二相(xiang)在(zai)高(gao)溫下(xia)穩定性更為(wei)理想,見圖8-16所(suo)示。
T91/P91高壓鍋(guo)爐(lu)管(guan),在20世紀80年(nian)(nian)代引(yin)進亞臨界機組設(she)計(ji)、制造技術時(shi)一同引(yin)入了(le)我國(guo),90年(nian)(nian)代國(guo)內已有(you)企業開(kai)發出了(le)T91/P91高壓鍋(guo)爐(lu)管(guan),但沒有(you)得到鍋(guo)爐(lu)企業的(de)認可。20世紀初寶鋼開(kai)發出了(le)T91產品并批量(liang)供(gong)貨(得到了(le)國(guo)內幾大(da)鍋(guo)爐(lu)企業的(de)認可),之后,攀成(cheng)鋼、天(tian)津鋼管(guan)、衡(heng)陽華菱(ling)鋼管(guan)、常寶、北方重工(gong)等企業也都開(kai)發出了(le)T91/P911產品并批量(liang)供(gong)貨。
二、奧氏體耐熱不銹鋼(18%~8%、25%~20% CrNi)
奧氏體耐(nai)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(ao)氏體(ti)耐(nai)熱(re)鋼(gang)的(de)發展(zhan)也(ye)可以分為以下兩(liang)條主線。一是縱向,提高(gao)(gao)主要耐(nai)熱(re)合金(jin)元素(su)Cr含量,從18%到25%,以在(zai)保(bao)證材料(liao)強(qiang)度(du)的(de)基礎上進一步(bu)提高(gao)(gao)材料(liao)的(de)高(gao)(gao)溫抗氧化性;二(er)是橫向,通過添加N、Nb、Co、B、Cu等合金(jin)元素(su),已(yi)使得顯(xian)微組織及第二(er)相在(zai)高(gao)(gao)溫下穩定性更為理想,見圖8-17所示。
TP304H、TP347H奧(ao)氏(shi)體(ti)耐熱鋼(gang)從20世紀(ji)80年代引入(ru)我國,90年代原上鋼(gang)五廠率先試制成功,但(dan)因高(gao)溫性能問題一直未能供貨。直到(dao)2007年10月寶鋼(gang)實(shi)現(xian)了(le)Super304、TP310HNbN(HR3C)奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)管的(de)批量生產。這之后久立特(te)材(cai)、太鋼(gang)不銹(xiu)、江蘇武進等企業也都開發出了(le)TP304H、TP347H、TP347HFG、SUPER304H、TP310HNbN(HR3C)等奧(ao)氏(shi)體(ti)耐熱不銹(xiu)鋼(gang)管。