T91/P91和T92/P92两种高温钢材的详细介绍

T91/P91性能特点

T91钢具有较好的综合力学性能,时效前后的组织和性能稳定,具有良好的焊接性能和工艺性能,较高的持久强度及抗氧化性。它与奥氏体TP304H相比,具有比奥氏体不锈钢更低的热膨胀系数和较高的导热系数,且持久强度的等强温度和等应力温度较高,分别达到625℃和607℃。T91与T9(9Cr-1Mo)钢相比,600℃的持久强度是后者的三倍,且保持了T9(9Cr-lMo)钢的优良的抗高温腐蚀性能。

应用范围

该钢的最高使用温度为650℃、最佳使用温度为585-625℃,T91常用于制造壁温不超过650℃的高温过热器、高温再热器、屏式过热器等重要部件,用于亚临界锅炉的过热器和再热器上可替代TP304H和部分TP347H,也可用作为压力容器和核电高温受压件用钢。P91主要用于制造金属壁温不超过600℃高温过热器和再热器集箱、主蒸汽管道,其在超临界机组中应用的优越性更为明显。

T91/P91钢是一种可替代TP304H(可在625℃代替TP304H奥氏体钢,大大地降低材料使用成本)的铁素体钢,而且和先进的蒸汽系统的发展相适应。该钢是完成主蒸汽温度由538’C向566’C过渡的首选材料,是完成主蒸汽温度由566℃向593℃过渡的关键材料,是用于改造现役发电机组高温部件的最有前途的替换材料,具有广阔的应用前景。我国已成功地用于亚临界机组的主蒸汽管道,取得了很好的运行业绩,目前的超临界机组的主蒸汽管道广泛采用P91。P91在欧洲应用的最大蒸汽参数是588℃/28.6Mpa和580℃/31Mpa。

T92/P92性能特点

与T91/P91一样,T92/P92具有比奥氏体钢更为优良的热膨胀系数和导热系数。T92/P92是一种新型的9%Cr的马氏体热强钢。该钢是由日本新日铁公司在T/P91(9Cr-1Mo-V-Nb)合金成分的基础上通过加入1.8%的W取代部分Mo,大大提高了固溶强化的效果,T92与T91相比,600℃以下的力学性能两者大致相当,600℃以上则T92为高,600℃的许用应力比T91高34%;延伸率和断面收缩率在400℃以下大致相同,400℃以上T92略低些;时效后T92的冲击值有所下降,但仍不低;在600、650℃其持久强度远高于相应温度下的T91(且具有良好的持久塑性),在650℃为T91的1.6倍;与TP347H的等强温度为625℃,当温度低于625℃时,T92的持久强度高于TP347H。此外T92有良好的韧性、可焊性以及加工性能;抗蒸汽氧化性能好,与T91基本相同:抗高温腐蚀性能略优于T91。焊接试验证明T92有较好的抗裂性,预热温度100℃时止裂;采用钨极气体保护焊、手工电弧焊与埋弧焊等三种工艺得到的接头的力学性能、650℃的持久强度均满足要求。钢管在电厂长期运行(21272小时)后取样进行的持久试验表明,持久强度几乎没有降低。与T122相比,T92性能略优,但价格相当高昂。高的W含量使其在长期高温运行中有可能出现蠕变脆化,P92作为厚壁部件时有Ⅳ型裂纹的倾向,所有这些都还需要更长时间的运行考核来证明。

应用范围

由于该钢性能优良,使用温度可达650℃,可在电站锅炉中的高温过热器、再热器部分代替TP304H和TP347H应用,可望改善钢管的运行性能,避免或减少异种钢接头,具有较大的实际意义。若用在亚临界锅炉上可用其代替TP347H和T91厚壁管。P92钢用于苛刻蒸汽条件下的集箱和蒸汽管道(主蒸汽再热热蒸汽管道)。该钢作为将来、现有锅炉的最高温度区以及超临界压力锅炉管子用钢,主蒸汽和再热蒸汽管道用钢必将得到广泛应用。

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