10Cr9Mo1VNb 國(guó)標(biāo)10Cr9Mo1VNb相當(dāng)于T91/P91
10Cr9Mo1VNb又名T91和P91鋼板,屬改良型9Cr-1Mo鋼。這類(lèi)鋼是70-80年代,美國(guó)在早期的9Cr-1Mo鋼基礎(chǔ)上研究成功的。90年代中期出現(xiàn)在國(guó)內(nèi)安裝的進(jìn)口機(jī)組中,現(xiàn)在已在我國(guó)的大型電站鍋爐上交普遍采用。這類(lèi)鋼可以說(shuō)是熱強(qiáng)鋼的第三代產(chǎn)品,期重要特點(diǎn)是降低了碳含量,同樣是多元復(fù)合強(qiáng)化,單個(gè)合金元素控制極其嚴(yán)格,從而改善了鋼的塑韌性和焊接性,提高了鋼的高溫穩(wěn)定性,其600℃時(shí)的持久強(qiáng)度比F11和F12提高了近70%。
10Cr9Mo1VNb/T91/P91鋼是美國(guó)國(guó)立橡樹(shù)嶺實(shí)驗(yàn)室和美國(guó)燃燒工程公司冶金材料實(shí)驗(yàn)室合作研制的新型馬氏體耐熱鋼。它是在9Cr1MoV鋼的基礎(chǔ)上降低了含碳量,嚴(yán)格控制硫、磷的含量,添加了少許鈮、釩元素進(jìn)行合金化。
厚度范圍:6-70mm
交貨狀態(tài):正火+回火
10Cr9Mo1VNb特點(diǎn):不僅具有高的抗氧化性能和抗高溫蒸汽腐蝕性能,而且還具有良好的沖擊韌性和高而穩(wěn)定的持久塑性及熱強(qiáng)性能。在使用溫度低于620℃時(shí),其許用應(yīng)力高于奧氏體不銹鋼。在550℃以上,推薦的設(shè)計(jì)許用應(yīng)力約為T(mén)9和2.25Cr-1Mo鋼的兩倍。
10Cr9Mo1VNb應(yīng)用:可作為亞臨界、超臨界鍋爐壁溫≤625℃的高溫過(guò)熱器、再熱器用鋼管,以及壁溫≤600℃高溫集箱和蒸汽管道,也可作為核電熱交換器以及石油裂化裝置爐管。
標(biāo)準(zhǔn):ASTMA213ASTMA335
10Cr9Mo1VNb鋼板化學(xué)元素含量表:
牌號(hào) C Mn P S Si Cr
含量% 0.08-0.12 0.30-0.60 ≤0.02 ≤0.01 0.20-0.50 8.00-9.50
Mo V Nb N Ni
0.85-1.05 0.18-0.25 0.06-0.10 0.03-0.07 ≤0.40
10Cr9Mo1VNb機(jī)械性能:
抗拉強(qiáng)度:≥585(MPa)
屈服強(qiáng)度:≥415(MPa)
硬度:≤250HB
伸 長(zhǎng) 率:≥20(%)
許用應(yīng)力值:650℃=30MPa
10Cr9Mo1VNb鋼性能分析如下:
10Cr9Mo1VNb鋼各合金元素分別起到固溶強(qiáng)化、彌散強(qiáng)化、和提高抗氧化性、抗腐蝕性能。
①碳是鋼中固溶強(qiáng)化作用明顯的元素,隨碳含量的增加,鋼的短時(shí)強(qiáng)度上升,塑性、韌性下降,對(duì)10Cr9Mo1VNb這類(lèi)馬氏體鋼而言,含碳量的上升會(huì)加快碳化物球化和聚集速度,加速合金元素的再分配,降低鋼的焊接性、耐蝕性和抗氧化性,故耐熱鋼一般都希望降低碳含量,但碳含量太低,鋼的強(qiáng)度講降低。
②P91鋼中含微量氮,氮的作用體現(xiàn)在兩個(gè)方面。一方面起固溶強(qiáng)化作用,常溫下氮在鋼中的溶解度很小,P91鋼焊后熱影響區(qū)在焊接加熱和焊后熱處理過(guò)程中,將先后出現(xiàn)VN的固溶和析出過(guò)程:焊接加熱時(shí)熱影響區(qū)內(nèi)已形成的奧氏體組織由于VN的溶入,氮含量增加,此后常溫組織中的過(guò)飽和程度提高,在隨后的焊后熱處理中有細(xì)小的VN析出,這增加了組織穩(wěn)定性,提高了熱影響區(qū)的持久強(qiáng)度值。另一方面,P91鋼中還含有少量A1,氮能與其形成A1N,A1N在1 100℃以上才大量溶入基體,在較低溫度下又重新析出,能起到較好的彌散強(qiáng)化效果。
③10Cr9Mo1VNb的終熱處理為正火+高溫回火,正火溫度為1040℃,保溫時(shí)間不低于10min,回火溫度為730-780℃,保溫時(shí)間不低于1H,總熱處理后的組織為回火馬氏體。
④加入鉻主要是提高耐熱鋼的抗氧化性、抗腐蝕能力。
⑤釩與鈮都是強(qiáng)碳化物形成元素,加入后能與碳形成細(xì)小而穩(wěn)定的合金碳化物,有很強(qiáng)的彌散強(qiáng)化效果。