T91合（hé）金鋼管|T91合金（jīn）鋼管化學成分

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T91合金鋼管|T91合金鋼管化學成分

T91合金（jīn）鋼管

T91合金鋼管是鋼（gāng）管的（de）一種， T91鋼是（shì）美國國立像（xiàng）樹嶺實驗室和美國燃燒工程公（gōng）司冶（yě）金材料實驗室合作研製的新型馬氏體耐熱鋼。它是在

　　 121MoV鋼的（de）基（jī）礎（chǔ）上降低含碳量，嚴格限製硫、磷的含量，添加少量的釩、铌元素進行合金化（huà）。根據ASTM213/A213M-85C,T91鋼的（de）化（huà）學（xué）成份（fèn）見表1。 　　與T91鋼對（duì）應的德國鋼號為X10CrMoVNNb91，日本鋼號為HCM95，法國則為TUZ10CDVNb0901。

　　T91鋼的化學成份%

　　元素（sù） 含量 　　C 0.08-0.12 　　Mn 0.30-0.60 　　P ≤0.02 　　S ≤0.01 　　Si 0.20-0.50 　　Cr 8.00-9.50 　　Mo 0.85-1.05 　　V 0.18-0.25 　　Nb 0.06-0.10 　　N 0.03-0.07 　　Ni ≤0.40 　　T91鋼中（zhōng）各合金元素分別起到固溶強化、彌散強化和提高鋼的抗（kàng）氧化性、抗腐（fǔ）蝕性（xìng）能，具體分析如下（xià）。 　　①碳是鋼中固溶（róng）強化作用最明顯的元素，隨含碳量的（de）增加，鋼的短時強度（dù）上升，塑性、韌性下降（jiàng），對T91這類馬（mǎ）氏體鋼而（ér）言，含碳量的上升會加快碳化（huà）物球化和聚（jù）集速度，加速合金元素（sù）的再分配，降低鋼的焊接性（xìng）、耐蝕性和抗氧化性，故耐熱鋼一般（bān）都希（xī）望降低含碳量，但含（hán）碳（tàn）太低，鋼的強度將降（jiàng）低。T91鋼與12Cr1MoV鋼相比，含碳量降低20%，這是（shì）綜合考（kǎo）慮上述因素的（de）影響而決定的。 　　②T91鋼中含微量氮，氮的作用體現在兩個方麵。一方麵起固溶強化作用，常溫下氮在鋼中的（de）溶解度很小，T91鋼焊後熱影（yǐng）響區在焊接加熱和焊後熱處理過（guò）程中，將（jiāng）先後出現（xiàn）VN的固溶和析出過程：焊接加熱（rè）時熱影響區內已形成的奧氏體組（zǔ）織由於VN的溶入，氮含（hán）量增加，此後常溫組織中的過飽和程度（dù）提高，在隨後的焊後熱處理中有細小的VN析出，這增（zēng）加了組織穩（wěn）定性，提高了（le）熱影響區的持久（jiǔ）強（qiáng）度值。另一方麵，T91鋼中還含（hán）有少量A1，氮能與其形成A1N，A1N在1 100℃以（yǐ）上才（cái）大量（liàng）溶入基體，在較（jiào）低溫度下又重新析出，能起到較好的彌散強化效果。 　　③加入（rù）鉻主要是提高耐熱鋼（gāng）的抗氧化（huà）性（xìng）、抗腐蝕能力（lì），含鉻量小於5%時，600℃開始劇烈氧化，而含鉻量達5%時就具有良好的抗氧化性。12Cr1MoV鋼在580℃以下具有良好的抗氧化性，腐蝕深度為（wéi）0.05 mm/a，600℃時（shí）性能開始變差，腐蝕深度為0.13 mm/a。T91含鉻量提（tí）高到9%左右，使用溫度能達到650℃，主要措施就是使基體中溶有更多的鉻。 　　④釩與铌都是強碳化物（wù）形成元素，加（jiā）入後（hòu）能與碳形成細小而（ér）穩定的合金碳（tàn）化物（wù），有很強的彌散強化效果。 　　⑤加入鉬主要是為了提（tí）高鋼的熱強（qiáng）性，起（qǐ）到固溶強（qiáng）化的作用。 　　2.2 熱處理工藝 　　T91的最終熱處（chù）理（lǐ）為正火+高溫回火（huǒ），正火溫度為1040℃，保溫時間不少於10 min，回火溫度為730～780℃，保溫時間不少於1h，最終熱處理（lǐ）後的組織為回火馬氏體。 　　2.3 機械（xiè）性能 　　T91鋼的（de）常溫抗拉（lā）強度≥585 MPa，常溫屈服強度≥415 MPa，硬度≤250 HB，伸長率(50 mm標距的標準圓形試樣)≥20%，許用應力值（zhí）〔σ]650℃=30 MPa。 　　2.4 焊接性能 　　按照國際（jì）焊接學會推薦的碳當量公式算得T91的碳當量為 　　可見T91的焊接性較差。 　　3 T91焊接（jiē）時存在（zài）的問題 　　3.1 熱影響區（qū）淬硬組織的產生