耐热钢性能参数
合金钢-耐热钢
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工程材料学
六、耐热钢的组织稳定性
晶粒与J两者高温强爆速度管载相)使荷等T( 如E升短高期 高
T>TE 发生沿晶断裂
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T对晶粒强度与晶界强度的影响
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工程材料
二、蠕变
（一）蠕变的概念
金属在一定的温度和应力的作用下，随着时间的增加，缓慢地发生塑性变 形的现象，称为蠕变。 某些低熔点的金属（如铅，锡等）在室温下也会发生蠕变。碳钢当温度超 过350℃，低合金钢当温度超过350-400℃，在应力的长期作用下都有蠕变 现象。 温度越高，应力越大，蠕变的速度也就越快。蠕变的形变量，叫做蠕胀。
• 蠕变现象严重会造成管壁的减薄，甚至会引起爆管，因此，抗蠕变能力 的饿大小（蠕变极限）是衡量耐热钢高温机械性能的一个重要技术指标。
高压锅炉和气轮机设备，可能引起蠕变的零部件很多，例如蒸汽过热器的蛇形管及其 出口联箱，过热蒸汽管道和紧固件等。
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（二）蠕变曲线
工程材料
描述金属蠕变整个形变过程的曲线，叫做蠕变曲线。典型的蠕变曲线如图 5-3所示。
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一、耐热钢的强化原理
工程材料学
提高热强性的途径——合金化+适当的热处理
耐热钢的高温强度主要取决于固溶体的强度、晶界强度和碳化物的强度。钢 中加入合金元素就是为零使这三者强化。
强化基体 强化晶界 弥散强化
SA387Gr11CL2钢的性能成分分析
SA387Gr11CL2钢的性能成分分析现货、定轧热线-152*9076*5221师SA387Gr11CI2简介:SA387Gr11CI2材料适用于在高温下加氢反应和转换设备中的精炼和气体处理，钢板的最大厚度可达250mm厚度。
SA387Gr11CL2是锅炉容器钢板的一种，筒体、封头所用SA387Gr11CL2钢板（包括复合钢板的基层）除满足下列要求外，尚应符合ASMESA387/SA387M Gr11 class 2中其他有关项目的要求。
SA387Gr11CL2钢应采用电炉或氧气转炉加真空脱气、精炼工艺冶炼，应为本质细晶粒镇静钢。
SA387Gr11CI2交货状态:根据不同的厚度和冲击要求，SA387Gr11CI2钢板的热处理选择正火加回火或者正火加快速冷却加回火的处理。
SA387Gr11C12执行标准: ASTM标准SA387Gr11C12主要用途:广泛应用于石油、化工、电站、锅炉等行业,用于制作反应器、换热器、分离器、球罐、油气罐、液化气罐、核能反应堆压力壳、锅炉汽包、液化石油汽瓶、水电站高压水管、水轮机蜗壳等设备及构件。
SA387Gr11C12订货要求:1.按本标准供应的钢板应符合A20/A20M标准的要求。
这些要求包括试验和复试方法与程序、尺寸和重量的允许偏差、质量和缺陷的修补、标志和装载和订货信息。
2.除本标准规定的基本要求外，为满足最终使用要求而需更多的控制、试验或检验时，可采用若千附加要求。
采购方应查阅本标准中列出的附加要求和A20/A20M标准中的详细要求。
3. 如本标准中的要求与A 20/A 20M标准中的要求不一致时，则以本标准中的要求为准。
SA387Gr11 CL2 钢的性能水煤气加热器用 SA387Gr CL2 钢板供货状态为正火＋回火，该钢系低合金耐热钢，焊接时的主要问题是产生冷裂纹、再热裂纹。
低合金耐热钢焊接接头产生裂纹主要取决于钢种碳化物形成元素的特征及含量。
SA387Gr11 CL2 钢的化学成分见表 1。
耐热材料参数简介g
尺寸规格：7200(mm)×610(mm)×20(mm)
最高使用温度：1100℃
特点：低导热率、低热容、优良的抗拉强度与吸音性。
主要用途：各种回火炉与辊底炉的保温。
导热系数：λ20℃时为14W/K·m
热容量：C20℃时为0.5J/g·K
电阻率：90μΩ·cm
密度：7.9g/cm3
硅酸钙板
尺寸规格：1000(mm)×500(mm)×50(mm)
最高使用温度：1000℃
体积密度：1.7t/m3
特点：抗压和抗折强度高，线收缩变化小
主要用途：多用炉炉墙的保温。
赛拉板
种类：赛拉板100
尺寸规格：1200(mm)×1000(mm)×20(mm)
最高使用温度：1260℃
特点：高稳定性，高抗热震性，低导热率，
低热容。
主要用途：用于高温风扇包的隔热。
硅酸铝甩丝纤维毯
品名：高纯型(HP)
型号：LYGX-312
尺寸规格：7200(mm)×610(mm)×20(mm)
最高使用温度：1100℃
特点：低导热率、低热容、优良的抗拉强度与吸音性。
主要用途：抗渗碳还原性气氛炉的膨胀缝。
硅酸铝甩丝纤维模块
品名：高纯型(STD)
SZ10抗渗碳标准砖
尺寸规格：250(mm)×124(mm)×64(mm)
最高使用温度：1380℃
0~1000℃平均导热系数：0.42W/(m·K)
特点：低导热率、低热容、重烧线变化小。
主要用途：用于多用炉、推盘炉、铸链炉、
转底炉等渗碳性还原气氛炉的承重支撑。
SZ6抗渗碳标准砖
尺寸规格：250(mm)×124(mm)×64(mm)
022cr11ti氢气退火的技术参数
022cr11ti氢气退火的技术参数
022Cr11Ti，即22Cr11Ti马氏体耐热钢，是用于制造汽轮机叶片、高温紧固件等的高温耐热钢。
对于022Cr11Ti氢气退火的技术参数，具体包括以下内容：
1.退火温度：通常在900-1050℃之间。
2.加热速度：应缓慢加热，以避免材料产生裂纹。
3.保温时间：根据板材的厚度来确定，通常需要在2-3小时之间。
4.冷却速度：应缓慢冷却，以避免材料产生裂纹。
5.氢气气氛：在退火过程中，应保持氢气气氛的稳定，以避免氧化
或脱碳。
6.设备要求：使用专门的退火设备进行操作，以确保安全和产品质
量。
以上内容仅供参考，具体参数可能会因材料、设备、工艺等因素而有所不同。
在实际操作中，建议根据实际情况进行调整和优化。
耐热钢
5．1．4．2 耐热钢耐热钢是指在高温下有良好的化学稳定性和较高强度，能较好适应高温条件的特殊合金钢。
主要用于制造工业加热炉、内燃机、石油及化工机械与设备等高温条件工作的零件。
(1)耐热性的概念钢的耐热性包括热化学稳定性和高温强度两方面的涵义。
热化学稳定性是指钢在高温下抵抗各类介质的化学腐蚀的能力，其中最基本且最重要的是抗氧化性。
热化学稳定性主要由钢的化学成分决定。
在钢中加人Cr、Al和Si对提高抗氧化能力有显著的效果，因为Cr、Al和Si在高温氧化时能与氧形成一层完整致密具有保护性的Cr2O3，A12O3或SiO2氧化膜。
其中Cr 是首选的合金元素，当钢中WCr≈15％时，钢的抗氧化温度可达900℃；WCr ≈20％～25％时，钢的抗氧化温度可达1100℃。
稀土(少量的钇、铈等)元素也能提高耐热钢的抗高温氧化的能力。
这主要是由于稀土氧化物除了能改善氧化膜的抗氧化性能外，还能改善氧化膜与金属表面的结合力。
在钢的表面渗铝、渗硅或铬铝、铬硅共渗都有显著的抗氧化能力。
高温强度是指钢在高温下抵抗塑性变形和断裂的能力。
常用蠕变极限和持久强度这两个力学性能指标来考核。
通过在钢中加入Cr、Ni、W、Mo等元素形成固溶体，强化基体，提高再结晶温度，增加基体组织稳定性；加入V、Ti、Nb、Al等元素，形成硬度高、热稳定性好的碳化物，阻止蠕变的发展，起弥散强化的作用；微量B与稀土(RE)元素，强化晶界等措施可提高钢的高温强度。
(2)常用耐热钢按使用特性不同，耐热钢分为以抗氧化性为主要使用特性的抗氧化钢和以高温强度为主要使用特性的热强钢。
①抗氧化钢抗氧化钢大多数是在碳质量分数较低的高Cr钢、高CrNi钢或高Cr—Mn 钢基础上添加适量Si或Al配制而成的，主要有铁素体型和奥氏体型两类。
铁素体型抗氧化钢，如1Crl3SiAl，其最高使用温度900℃，常用作喷嘴、退火炉罩等。
奥氏体型抗氧化钢，如2Cr20Mn9Ni2Si2N和3Crl8Mnl2Si2N 钢具有良好的抗氧化性能(最高使用温度可达1000℃、抗硫腐蚀和抗渗碳能力，还具有良好的铸造性能，所以常用于制造铸件，还可进行剪切、冷热冲压和焊接。
耐热钢A335-P22材质在施工现场的焊接
耐热钢A335-P22材质在施工现场的焊接摘要 A335-P22（化学成分为－1Mo）是ASME规范的表示方法，在国内表示为12Cr2Mo，属于高温铁素体合金耐热钢。
特点是工艺性能良好，对热处理的加热温度不太敏感，焊接性能也较好，具有良好的塑性，具有抗高温、难腐蚀。
最大的缺点在焊接工艺中具有淬硬性和再热裂纹倾向。
目前，广泛应用于电力、石化行业的超高压蒸汽管道生产工艺中。
以天津石化100万吨/年乙烯装置超高压管道为例，对A335-P22材质的合金耐热钢焊接工艺进行分析，以指导现场焊接施工。
关键词耐热钢管道焊接性能焊接工艺1工程概况天津石化100万吨/年乙烯工程100万吨/年乙烯装置，为全国首套大乙烯工程，具有工程量大、施工工期短、施工难度大、技术，质量要求严格等特点。
其超高压蒸汽管道采用A335-P22无缝钢管，设计温度538℃，操作温度520℃，设计压力1 ，操作压力11MPa。
超高压蒸汽管道主管线贯穿街区主管廊，分散于热区、压缩区、急冷区、冷区，裂解炉区，共计管道延长米公里，共计焊口3300多道。
管道规格：Φ*～Φ610*。
焊接工作主要为A335-P22同材质焊接。
耐热钢焊接作业时间、热处理周期长。
高压管道坡口加工、焊接和安装是整个乙烯装置的重点和难点。
2焊接准备工作材料检验A335-P22无缝钢管在注明标示外，外观与普通的碳钢无缝钢管是一样的，所以在材料的验收、入库、保管、发放，必须严格执行国家的、行业的相关标准、规范及公司的相关规定，认真核对材料的质量证明文件。
材料验收、核对材料证明文件需参照表1和表2数值。
必须做到材料实物与材料证明相符合，并做上合格标记。
根据SH3501的要求，对合金钢管道组成件主体的关键合金部分应采用光谱分析等进行复查。
表1 A335-P22无缝钢管的化学成分表2 A335-P22无缝钢管的力学性能焊接材料焊接材料的选择应根据所焊管材的化学成分、力学性能及使用和施焊条件进行综合考虑的，所以焊接材料的合理选用必须慎重。
奥氏体不锈耐热钢
1．2 ASME 347HFG 和 TP347H 钢管的不同制作工艺 表 1.2 列出了 TP347H 钢的标准成分和实际成分。钢 ASME 347HFG 的成分和钢 TP347H
的相同。通常这种钢在电炉冶炼以后到成材经过的工艺为：热轧→软化处理→冷拔→固溶处 理。钢坯经过一定变形量的热轧加工以后，形变的奥氏体被形变硬化，为了进一步加工必须 作软化处理。软化处理是把形变硬化了的材料加热到其再结晶温度以上，使形变了的奥氏体 充分再结晶，同时也使大部分在热轧过程中析出的 M23C6 溶解，使钢材恢复到柔软易加工的 状态。通常软化处理的温度在 900-1000℃之间。软化处理后的钢材经过冷拔最后成材，但 此时钢材一方面又被冷作硬化，一方面在冷拔过程中还会有一定数量的第二相质点析出，这 些都是不利于提高抗高温蒸汽腐蚀性能和提高高温蠕变断裂强度的，因此最后还必须进行固 溶处理。固溶处理的目的在于使所有析出了的第二相质点尽可能重新固溶到基体中去，让它 们在以后的运行过程中缓慢的弥散的析出。欲令已经析出的 M23C6 全部重新固溶是较容易做 到的，因为 M23C6 型碳化物被加热到 850-900℃并保温一定时间就可以充分溶解，可是 NbC 类 的 MC 型碳化物就很不容易溶解。图 1.1 为 NbC 在 16.8Cr-13.25Ni-0.07C-0.9Nb 钢γ相中的 溶解度[2]。
高合金马氏体耐热钢的热变形表观激活能
高合金马氏体耐热钢的热变形表观激活能高合金马氏体耐热钢是一种重要的工程材料，由于其优异的耐热性能，特别是其热变形表观激活能，该材料拥有良好的应用前景。
因此，了解高合金马氏体耐热钢的热变形表观激活能对于钢材的改善有重要意义。
本文就该材料的热变形表观激活能进行研究，介绍其有关的主要特性，并分析其影响因素。
一、热变形表观激活能的定义热变形表观激活能是指材料在加热过程中所需要的能量，可以用以下公式表示：A = KT/ln(T2/T1)；其中，A表示热变形表观激活能；K表示热变形参数；T1和T2分别表示加热温度和热变形温度。
二、高合金马氏体耐热钢的热变形表观激活能高合金马氏体耐热钢的热变形表观激活能取决于其材料成分和温度。
它由以下几部分组成：（1）热变形参数K热变形参数K取决于热变形温度，热变形速率和材料组成。
当热变形温度和热变形速率增加时，K值也会增加；而材料组成影响K值的大小，增加高合金马氏体耐热钢中的Ni、Cr成分，可以提高K值。
（2）温度T1和T2温度T1代表加热温度，T2代表热变形温度。
T2一般较T1高，即热变形温度应高于加热温度。
两者的变化也会影响热变形表观激活能。
（3）材料组成材料组成也会影响高合金马氏体耐热钢的热变形表观激活能。
如增加Ni、Cr成分可以提高材料的热强度和耐热性，使热变形温度升高，从而提高热变形表观激活能。
三、热变形表观激活能的影响因素热变形表观激活能受材料成分和温度等因素的影响，但是由于材料组成和温度是相互关联的，因此可以概括为两个主要因素：热变形参数K和温度T1和T2。
（1）热变形参数K热变形参数K受热变形温度和热变形速率、材料组成三个参数的影响。
随着温度和热变形速率的提高，K值也会增加；而材料组成的变化可以影响K值的大小，增加高合金马氏体耐热钢中的Ni、Cr成分可以提高K值。
（2）温度T1和T2温度T1和T2是变形表观激活能的主要参数，T2一般高于T1。
增加T2可以使变形过程更加快速和细致，但T2不能太高，过高的温度会导致材料的晶粒结构破坏。
不锈钢及耐热钢的焊接
(5) 应力腐蚀 也称应力腐蚀开裂（Stress Corrosion Байду номын сангаасracking，简称SCC），是指不锈钢在特定的腐蚀 介质和拉应力作用下出现的低于强度极限的脆性 开裂现象。不锈钢的应力腐蚀大部分是由氯引起 的。高浓度苛性碱、硫酸水溶液等也会引起应力 腐蚀。
3．不锈钢及耐热钢的高温性能 耐热性能是指高温下，既有抗氧化或耐气体 介质腐蚀的性能即热稳定性，同时又有足 够的强度即热强性。 (1)高温性能 不锈钢表面形成的钝化膜不仅 具有抗氧化和耐腐蚀的性能，而且还可提 高使用温度。
(3) 缝隙腐蚀 在电解液中，如在氯离子环 境中，不锈钢间或与异物接触的表面间 存在间隙时，缝隙中溶液流动将发生迟 滞现象，以至溶液局部Cl－浓化，形成浓 差电池，从而导致缝隙中不锈钢钝化膜 吸附Cl－而被局部破坏的现象称为缝隙腐 蚀
(4) 晶间腐蚀 在晶粒边界附近发生的有选 择性的腐蚀现象。受这种腐蚀的设备或 零件，外观虽呈金属光泽，但因晶粒彼 此间已失去联系，敲击时已无金属的声 音，钢质变脆。晶间腐蚀多半与晶界层 “贫铬”现象有联系。
2.2 奥氏体不锈钢焊接性分析 奥氏体钢的焊接性问题主要有：热裂纹、接 头耐蚀性、脆化 1．奥氏体不锈钢焊接接头的耐蚀性 (1) 晶间腐蚀 18-8钢焊接接头有三个部位能 出现晶间腐蚀现象，如图4-3所示。
图4-3 18-8钢焊接接头晶间腐蚀现象
1) 焊缝区晶间腐蚀
根据贫铬理论，为防止焊缝发生晶间腐蚀： 一是通过焊接材料，使焊缝金属或者成为超低碳情况，或者 含有足够的稳定化元素Nb（因Ti不易过渡到焊缝中而不采用 Ti），一般希望wNb≥8wC或wNb≈1％；二是调整焊缝成分以获 得一定数量的铁素体（δ ）相。
(3) 高温脆化问题 耐热钢在热加工或长期工 作中，可能产生脆化现象。除了Cr13钢在 550℃附近的回火脆性、高铬铁素体钢的晶 粒长大脆化，以及奥氏体钢沿晶界析出碳 化物所造成的脆化之外，值得注意的还有 475℃脆性和σ相脆化。
耐热钢A335-P22材质在施工现场的焊接
耐热钢A335-P22材质在施工现场的焊接摘要 A335-P22（化学成分为2.25Cr－1Mo）是ASME规范的表示方法，在国内表示为12Cr2Mo，属于高温铁素体合金耐热钢。
特点是工艺性能良好，对热处理的加热温度不太敏感，焊接性能也较好，具有良好的塑性，具有抗高温、难腐蚀。
最大的缺点在焊接工艺中具有淬硬性和再热裂纹倾向。
目前，广泛应用于电力、石化行业的超高压蒸汽管道生产工艺中。
以天津石化100万吨/年乙烯装置超高压管道为例，对A335-P22材质的合金耐热钢焊接工艺进行分析，以指导现场焊接施工。
关键词耐热钢管道焊接性能焊接工艺1工程概况天津石化100万吨/年乙烯工程100万吨/年乙烯装置，为全国首套大乙烯工程，具有工程量大、施工工期短、施工难度大、技术，质量要求严格等特点。
其超高压蒸汽管道采用A335-P22无缝钢管，设计温度538℃，操作温度520℃，设计压力1 2.8MPa，操作压力11MPa。
超高压蒸汽管道主管线贯穿街区主管廊，分散于热区、压缩区、急冷区、冷区，裂解炉区，共计管道延长米 3.2公里，共计焊口3300多道。
管道规格：Φ21.3*4.78～Φ610*73.025。
焊接工作主要为A335-P22同材质焊接。
耐热钢焊接作业时间、热处理周期长。
高压管道坡口加工、焊接和安装是整个乙烯装置的重点和难点。
2焊接准备工作2.1材料检验A335-P22无缝钢管在注明标示外，外观与普通的碳钢无缝钢管是一样的，所以在材料的验收、入库、保管、发放，必须严格执行国家的、行业的相关标准、规范及公司的相关规定，认真核对材料的质量证明文件。
材料验收、核对材料证明文件需参照表1和表2数值。
必须做到材料实物与材料证明相符合，并做上合格标记。
根据SH3501的要求，对合金钢管道组成件主体的关键合金部分应采用光谱分析等进行复查。
表1 A335-P22无缝钢管的化学成分表2 A335-P22无缝钢管的力学性能2.2焊接材料焊接材料的选择应根据所焊管材的化学成分、力学性能及使用和施焊条件进行综合考虑的，所以焊接材料的合理选用必须慎重。
耐热钢的使用温度和特性
电炉用热电偶类型及参数电炉用热电偶类型及参数电炉常用热电偶的材料要求1.耐高温--热电偶的测温范围主要取决于热电极的高温性能，也就是说，在高温介质中，热电极的物理化学性能越稳定，则由它组成的热电偶的测温范围就越宽。
2.再显性好--用相同的两种热电极材料的热电偶，要求它们的电热性能相而而稳定，这样能使热电偶成批生产，并有很好的互换性；3.灵敏度高，线性好--要求电偶所产生的温差热电势足够大，并与温度呈线性关系；4.要求热电有为材料除能满足上述几点要求外，并希望它的电阻系数和电阻温度系数尽可能地小，且其价格便宜、货源充足。
电炉用热电偶，使用时应根据要求进行合理选择。
目前常用的热电偶有以下几种：[1)铂铑／铂热电偶——其分度号为S，正极是90％铂和10％铑的合金，负极为纯铂丝。
这种热电偶的优点是能容易制备纯度极高的铂铑合金，因此便于复制，且测温精度高，可作为国际实用温标中630.74—1064.43℃范围内的基准热电偶。
其物理化学稳定性高，宜在氧化性和中性气氛中使用；它的熔点较高，故测温上限亦高。
在工业测量中一般用它测量1000℃以上的温度，在1300℃以下可长期连续使用，短期测温可达1600℃。
铂铑／铂热电偶的缺点是价格昂贵，热电势小，在还原性气体、金属蒸气、金属氧化物及氧化硅和氧化硫等气氛中使用时会很快受到沾污而变质，故在这些气氛中使用它他须加保护套管，另外，这种热电偶的热电性能的非线性较大，在高温下其热电极会升华，使铑分子渗透到铂极中去沾污它，导致热电势不稳定。
[2]镍铬／镍硅热电偶——其分度号为K，正极成分是9—10％铬、0.4％硅，其余为镍，负极成分为2.5—3％硅，＜0.6％铬，其余为镍。
这类热电偶的优点是有较强的抗氧化性和抗腐蚀性，其他学稳定性好，热电势较大，热电势与温度问的线性关系好，其热电极材料的价格便宜，可在1000℃以下长期连续使用，短期测温可达1300℃。
镍铬／镍硅热电偶的缺点是在500℃以上的温度中和在还原性介质中，以及在硫及化物气氛中使用时很容易被腐蚀，所以，在这些气氛中工作时必须加保护套管，另化它的测温精度也低于铂铑／铂热电偶。
珠光体耐热钢Larson—Miller参数的确定与验证
摘要： 通过 对 已有 文献资料 的分析处理 ， 于珠 光体型耐 热钢 １ Ｃ ｌ Ｖ， 定 了能 够综合描 述 耐 对 ２ ｒＭｏ 确 热钢高温运行 时温度一 时间共 同作 用的 Ｌ ｒｏ － ｌ ｒ ａｓ ｎＭｉｅ 参数（ ｌ Ｐ＝Ｔ（ ＋ｌ ） Ｃ ｇ ） 中的 Ｃ值 ， 并且设计 了 模 拟 实验对其 进行 了验 证． 结果表 明 ： 用本研 究所确定 的 Ｃ值 以及 Ｐ 参数 ， 无论是 对 于 系列 高温 时 效 实验 的 结果 ， 是 对 于 文 献 中 １ ＣｒＭ ｏ 的 组 织 退 化 行 为 以及 力 学 性 能 的 分 析 ， 显 示 出 良好 还 ２ ｌ Ｖ 均
ｗ ｈｃ ａ ｅ ｕ ｅ ｏ ｄ ｓ ｒｂ ｏ ｂ ｎｅ ｃ ｉ ｎ ｏ ｅ ｐ ｒ ｔ ｒ ｎ ｉ ｅｆ ｒｈ ａ —ｅ ｉｔ ｎ ｔ ｅ ｎ ｈ ｇ ｅ — ｉｈ ｃ ｎ ｂ ｓ ｄ ｔ ｅ ｃ ｉ ｅｃ ｍ ｉ ｄ ａ ｔｏ ｆｔ ｍ ｅ ａ ｕ ｅａ ｄ ｔｍ ｏ ｅ ｔｒ ｓｓ ａ ｔｓ ｅ ｌｉ ｉ ｈ ｔ ｒ ・ ・ ｎ ｐ ｒ ｔ ｒ ｕ ｖｃ ｎ ｈ ｉ ｕ ａ ｉ ｎ ｅ ｐ ｒｍ ｅ ｔ ｒ ｌ ｏ ｄ ｓｇ ｄ ａ ｅ ｆ ｒ ｅ ｏ ｔ ｅ ｉｉａ ｉｎ Ｉ ｓ ｅ ａ ｕ ｅ ｓ ｒ ｉｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｓｍ ｌｔｏ ｘ ｅ ｉ ｎ ｓ ａ ｅ ａ ｓ ｅ ｉｎｅ ｎｄ ｐ ｒ ｏ ｍ ｄ ｆ ｒ ｉｓ ｖ ｒｆｃ ｔｏ ． ｔｉ ｃ ｎ ｌ ｄ ｄ ｔ ａ ， ｕ ｉ ｇ ｔ ｅ Ｐ— ａ ａ ｅ ｅ ｉｈ ｔ ｅ ｄ ｔ ｒ ｉ ｅ ｖ ｌ ｅ ｏ ｃ ｕ ｅ ｈ ｔ ｓｎ ｈ ｐ ｒ ｍ ｔ ｒｗ ｔ ｈ ｅ ｅ ｍ ｎ ｄ Ｃ－ ａｕ ，ｎ ｔｏ ｌ ｈ ｅ ｕ ｔ ｆｈ ｇ ｅ ｅ ａ ｏ ｎ ｙ ｔ ｅ ｒ ｓ ｌｓｏ ｉ ｈ ｔ ｍｐ ｒ — ｔ ｒ ｇ ｎ ｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｕ ｌｏ ｔ ｅｄ ｇ ａ ａ ｉ ｎ ａ ａ ｙ ｉ ｆｂ ｔ ｈ ｉｒ ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ｎ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌｐ ｏ — ｕ ｅａ ｉ ｇ ｅ ｐ ｒｍ ｎ ｓ ｂ ｔａｓ ｈ ｅ ｒ ｄ ｔｏ ｎ ｌｓｓ ｏ ｏ ｈ ｔ ｅ ｍ ｃ ｏ ｔｕ ｔ ｒ ｓａ ｄ ｍ ｃ ａ ｉａ ｒ ｐ ｅ ｔｅ ｏ Ｃｒ ｏ ｓ ｏ ａ ｇ ｏ ｃ ｕ ａ ｙ ａ ｄ ｐ ａ ｔ ａ ｉｙ ｒ ｉｓｆ ｒ １ ２ ｌ Ｍ Ｖ ｈ ｗ ｏ ｄ ａ ｃ ｒ ｃ ｎ ｒ ｃ ｉ ｌｔ ． ｃ
耐热钢焊接性
第1章绪论1.1 引言发展大容量、高蒸汽参数的电站机组是提高燃料使用效率、降低二氧化碳排放的有效手段，但提高机组运行参数（尤其是蒸汽温度），对电站锅炉用耐热钢提出了更高的要求，因此，开发用于超临界、超超临界电站锅炉用新型耐热钢成为了制造高效洁净电力能源设备的关键技术之一[1-5]。
在用于电站锅炉的过热器、再热器等高温部件时，TP304、TP347等奥氏体不锈钢表现出良好的高温强度，但不锈钢具有导热系数低、应力腐蚀敏感性高、热膨胀系数大等缺点，并不能很好的满足机组安全高效运行的要求[6-19]。
因此，铁素体耐热钢的开发成为世界各国电站锅炉用钢的重要发展方向，国际上，珠光体、贝氏体、马氏体耐热钢统称为铁素体钢[1,14]。
1.2 电站锅炉用铁素体耐热钢的发展历史铁素体耐热钢的发展可以分为两条主线，一是逐渐提高主要耐热合金元素Cr的含量，从2.25%Cr提高到12％Cr;二是通过添加V、Nb、W、Mo、Co等合金元素，使钢的600℃х105h蠕变断裂强度由35MPa提高到60、100、140、180MPa，12Cr-0.5Mo-2WCuVNb图1.1铁素体耐热钢发展历程[24]Fig.1.1 Developing process of ferric heat-resistant steel图1.1给出了铁素体耐热钢的现状及发展趋势，部分铁素体耐热钢的化学成分列于表1.1[20-24]1.2.1 传统的耐热钢（1）低合金耐热钢20世纪50年代，电站锅炉钢管大多采用含Cr≤3%,含Mo≤1%的铁素体耐热钢，其典型钢种及最高使用温度为：15Mo≤530℃12CrMo≤540℃15CrMo≤540℃12Cr1Mo≤580℃15Cr1MoV≤580℃10CrMo910≤580℃当时，当温度超过580℃时，一般都采用奥氏体耐热钢，如TP304,TP347H等，然而由于不锈钢价格昂贵、导热系数低、热膨胀系数大及存在应力腐蚀裂纹倾向等缺点，未被大量采用。
表6 部分不锈钢、耐热钢牌号的物理性能参数
8 15Cr17Ni7
1Cr17Ni7
7.93 1398〜1420 0.5
16. 3 21.5
16.9
18.7
0.73
193
9 03Cr17Ni7
7.93
0.5
16. 3 21.5
16.9
Байду номын сангаас18.7
0.73
193
10 03Cr17Ni7N
7.93
0.5
16. 3
16
18
0.73
200
11 17Cr18Ni9
表6
部
分
不
锈
钢
、
耐
热
钢
牌
号
的
物
理
性
能
参
类别
序号
新牌号
旧牌号
密度
kg/dm3 20℃
熔点 ℃
比热容 热导率 W/(m*K)
kJ/(kg.K) 0C〜
100℃
500℃
线膨胀系数 10-
6/K 0℃〜 0C〜 100℃ 500C
电阻率
Ω• m㎡ 20℃
纵向弹 性模量 kN / m 20℃
1 奥氏体类
1 15Cr17Mn6Ni5N
7.98 1397〜1453 0.5
15. 5 18.6 14.9 18. 0 0.78
193
32 18Cr23Ni18
1Cr23Ni18
7.9 1400〜1454 0.5
15. 9 18.8
15.4 19. 2
1
196
33 25Cr25Ni20
2Cr25Ni20(a)
7.98 1398〜1453 0.5
3cr24ni7sin (re)耐热钢国标
3cr24ni7sin (re)耐热钢国标
3Cr24Ni7SiNRE耐热钢是国标中的一种耐热钢，主要用于制造燃气轮机叶片、轮盘、螺栓等。
它具有良好的抗氧化性和热强性，能够在高温下保持较好的机械性能。
在国标中，3Cr24Ni7SiNRE耐热钢的化学成分和机械性能都有明确的规定，以保证其质量和可靠性。
需要注意的是，具体的化学成分和机械性能等参数可能会因为不同的生产厂家和应用领域而有所差异。
因此，在实际应用中，应该根据具体的工况和要求，选择合适的耐热钢材料，并进行相应的质量控制和性能测试，以保证其能够满足使用要求。
10crni2mo3cu2v耐热钢的高温析出与脆化机制 -回复
10crni2mo3cu2v耐热钢的高温析出与脆化机制-回复“10CrNi2Mo3Cu2V耐热钢的高温析出与脆化机制”引言：10CrNi2Mo3Cu2V耐热钢是一种常用于高温工作环境中的耐热合金材料。
然而，在长时间高温暴露下，该材料会经历析出和脆化现象。
本文旨在探讨10CrNi2Mo3Cu2V耐热钢高温析出与脆化的机制，并从材料组成、微观结构变化、力学性能等方面进行分析和解读。
1. 10CrNi2Mo3Cu2V耐热钢的组成及特性：10CrNi2Mo3Cu2V耐热钢的化学成分主要包括Cr、Ni、Mo、Cu、V等元素。
其具有优异的耐高温性能、耐腐蚀性和强度。
其中，Cr元素提高了钢材的耐腐蚀性，Ni元素提高了钢的强度和塑性，Mo元素提高了钢的耐高温性能，Cu元素提高了钢的抗环境应力腐蚀性能，V元素可细化晶粒。
2. 高温析出现象：高温下，10CrNi2Mo3Cu2V耐热钢中的合金元素会发生析出现象。
通常，主要有两种类型的析出：溶质析出和析出相析出。
溶质析出是指溶解固溶体中的某些元素在高温下与其他元素结合形成新的相。
析出相析出是指在高温下，硬质相颗粒会在晶界或晶内析出，导致材料的硬度增加。
3. 析出相对10CrNi2Mo3Cu2V耐热钢的影响：在高温实际工作环境中，析出相的形成和分布对10CrNi2Mo3Cu2V耐热钢的性能产生重要影响。
一方面，析出相中的硬质相颗粒会导致材料的硬度增加，改变材料的力学性能。
另一方面，析出相的形成会导致晶界和晶内的取向关系异常，影响材料的晶界强化机制。
4. 高温脆化机制：高温脆化是指材料在高温下失去韧性的现象。
10CrNi2Mo3Cu2V耐热钢高温脆化的机制主要与碳、氮元素和硬质相颗粒有关。
研究表明，高温下，碳和氮元素会偏析到晶界附近，使晶界区域出现碳化物或氮化物的析出，这会导致晶界弱化和韧性降低。
另外，硬质相颗粒在晶界上会形成应力集中点，也会降低晶界的强化效果，从而导致晶界脆化。
耐热钢larson-miller参数的确定以及应用
耐热钢larson-miller参数的确定以及应用耐热钢的Larson-Miller参数是一个用于预测材料在高温下的寿命的指标。
Larson-Miller参数是一种经验公式，它基于实验数据，可以通过实验测试得到。
下面我将介绍Larson-Miller参数的确定和应用：Larson-Miller参数的确定Larson-Miller参数由下列公式给出：LM = T(C+log10t)其中，LM是Larson-Miller参数，T是温度（单位：开尔文），C是常数，t是寿命（单位：小时）。
常数C是通过实验数据确定的，因此它对于每种材料都不同。
确定C的方法是对于每种材料，制备出一系列试样，在不同温度下测试其寿命，然后利用上述公式拟合出C的值。
Larson-Miller参数的应用利用Larson-Miller参数可以预测材料在高温下的寿命。
一般来说，我们可以测定材料在一个较高温度下的寿命，并利用上述公式预测其在其他温度下的寿命。
例如，如果我们知道某种耐热钢在1200°C下可以承受1000小时的寿命，我们可以利用Larson-Miller参数预测在其他温度下它的寿命，如下：LM1 = T1(C+log101000)LM2 = T2(C+log10t2)其中，LM1是在1200°C下的Larson-Miller参数，T1是1200°C对应的温度，t1是1000小时；LM2是在另一个温度T2下的Larson-Miller参数，t2是预测的寿命。
将上述两个方程联立并求解，可以得到预测的寿命t2。
总之，Larson-Miller参数是预测材料在高温下寿命的重要指标，但需要注意的是，它只是一个经验公式，实际使用中需要结合具体材料的性质和实验数据进行分析和判断。
奥氏体耐热钢的回火温度
奥氏体耐热钢的回火温度奥氏体耐热钢是一种重要的材料，常用于高温环境下的工业设备和零部件。
回火温度是指奥氏体耐热钢经过退火或回火处理后的温度。
回火温度对奥氏体耐热钢的组织结构和性能有着重要影响，因此在工程应用中，合理选择回火温度对于确保材料的性能是至关重要的。
我们需要了解奥氏体耐热钢的特点和应用。
奥氏体耐热钢是一种高合金钢，具有优异的耐热性能和抗氧化性能。
它在高温环境下能够保持较好的强度和韧性，并且具有一定的抗蠕变性能。
因此，奥氏体耐热钢广泛应用于石油、化工、电力、核能等领域的高温设备和管道。
回火温度对奥氏体耐热钢的结构和性能有着重要影响。
一般来说，回火温度较高，奥氏体耐热钢的硬度降低，韧性增加，而回火温度较低，硬度增加，韧性降低。
回火温度的选择应根据具体应用需求和材料的化学成分来确定。
在选择回火温度时，我们需要考虑以下几个因素。
首先是材料的化学成分。
不同的奥氏体耐热钢含有不同的合金元素，这些元素会影响材料的相变行为和热处理效果。
因此，在选择回火温度时，需要根据材料的化学成分来确定合适的温度范围。
其次是材料的用途和要求。
奥氏体耐热钢在不同的工程应用中，对其性能的要求也不同。
例如，某些应用对材料的强度和硬度要求较高，需要选择较高的回火温度来提高材料的硬度；而某些应用则更加注重材料的韧性和抗蠕变性能，需要选择较低的回火温度来提高材料的韧性。
还需要考虑材料的热处理工艺。
奥氏体耐热钢的热处理过程通常包括退火和回火两个阶段。
退火是为了消除材料内部的应力和晶间相，并使材料达到均匀的组织结构；而回火则是为了调整材料的硬度和韧性。
在选择回火温度时，需要根据材料的退火温度和热处理时间来确定合适的回火温度范围。
还需要考虑材料的冷却方式。
不同的冷却方式会对材料的组织结构和性能产生影响。
一般来说，快速冷却可以使材料达到较高的硬度，而慢速冷却则可以提高材料的韧性。
因此，在选择回火温度时，还需要考虑合适的冷却方式，以实现所需的组织结构和性能。
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265
钢种
1Cr18Ni9Nb 1Cr23Ni18 1Cr25Ni20Si2
3
试验温 σb
热处理
度℃ MPa
600 363
700 352
1100℃
20
550
奥氏体处理 600 372
650 343
700 294
1040-1150 20
539
℃水.空冷 600 451
650 392
700 323
800 196
78 59
127 54 47
10
编制说明: 1.(1)摘至 GB8492-87 耐热钢铸件; 2.(2)摘至 GB9437-88 耐热铸铁件; 3.(3)摘至“钢铁厂工业炉设计参考资料”； 4.其他数据摘至“耐热钢和高温合金”一书; 5.本资料供设计参考用,必须根据使用情况经过强度计算确定使用温度。
12Cr1MoV 1000-1020 480
412
(俄 12MXф, ℃正火
500 343
英 660, 720-760℃
多元 德 14MoV63,) 回火
540 354
合金
580
化耐
600 216
热钢
20 539
1000-1035 580
12Cr2MoWVTiB ℃正火
(102 钢)
600
760-780℃
持久强度 MPa σ104 σ105
蠕变极限 MPa
4
σ1/10
5
σ1/10
15.48
9.52
4.92
1.62
使用温度
950℃
注: 600-900℃时
不宜使用
14.8 7.4 3.17 16.2 10.55 7.4 3.17 1.76
1150-1200℃ 注:小于 950 ℃时机械性
能较差
钢种
锅炉用钢板 15G
1
耐热铸铁、耐热钢性能参数
耐热铸铁：(2)（下列温度时的抗拉强度 MPa）
20
500
600
700
800
RTCr
200
225
144
RTCr2
150
243
166
RTCr16
340
144
RTSi5
140
41
27
RQTSi4
480
75
35
RQTSi4Mo
540
101
46
RQTSi5
370
67
30
RQTAl4Si4
950℃退火 20
490
ZG35Cr28Ni16(1)
950℃退火 20
490
ZG40Cr25Ni20(1)
950℃退火 20
440
ZG40Cr30Ni20(1)
950℃退火 20
450
ZG35Cr24Ni18Si2(1) 950℃退火 20
390
ZG30Ni35Cr15 (1) 950℃退火 20
250
82
RQTAl5Si5
200
00 使用温度
550
600
88
900
700
650-700
680-780
800-900
32
900
75
1050
77
1100
钢种
热处理 试验温 σb 度℃ MPa
低镍、无镍奥氏体耐热铸钢：
ZG40Cr9Si2
900℃退火 20
550
900
炉辊推荐材料 Cr25Ni12（3）
980 1040 1090 1150 1200
12.67 4.92
750℃
6
钢种
Cr25Ni20（3）
Cr15Ni35（3） Cr28Ni48W5（3）
试验温 σb
热处理
度℃ MPa 980 1040 1090 1150 1200 980 1040 1090 980 1040 1090 1150 1200
1040-1150 20
588
℃水.空冷 600
700
800
900
1000
持久强度 MPa σ104 σ105 196 98
147 98 49
142 98 108 69 54 34 29 13
178 39.2 18 6.9 1.5
78 19.6 7.8 2.9 0.5
蠕变极限 MPa
4
σ1/10
5
σ1/10
蠕变极限 MPa
4
σ1/10
5
σ1/10
使用温度
216
147
550℃
69
34
600-700℃
600-700℃
600-700℃ 最高 750℃
9
钢种
热处理 试验温 σb 度℃ MPa
538
566
含
T7
Cr5%
铬钼
钢
退火
600
620
650
540
1Cr6Si2Mo
退火
600
650
20 537
450 392
ZG30Cr18Mn12Si2N 固溶处理 20
490
900
ZG20Cr20Mn9Ni2Si2N 固溶处理 900
持久强度 MPa
σ104
σ105
16-17 10-11
蠕变极限 MPa
使用温度
抗氧化-负载
700-800
950
900
2
钢种
热处理 试验温 σb 度℃ MPa
ZG40Cr22Ni4N
固溶处理 900
1Cr18Ni9Ti
奥氏体处理
20 540
550 427
持久强度 MPa
σ104
σ105
8-12 28
蠕变极限 MPa
σ0.1%/ σ0.01%/
103h
102h
使用温度
抗氧化-负载
950
1100
1050-650
650-600
188
195
65
69
96
54
69
45
37
17
4
σ1/10
5
σ1/10
700-600
回火
620
650
持久强度 MPa σ104 σ105
52 36 25.5 18.6 12 68 36 19.6
196 157 98 78 59
122 90 68
蠕变极限 MPa
4
σ1/10
5
σ1/10
使用温度
600-700℃ 最高 750℃
600-700℃ 最高 750℃
186 540-560℃
127 最高 580℃
溶处理
650
800℃时效
ZG1Cr25Ni13Ti
1160-1180 600
℃空冷,760
-780℃时效 650
持久强度 MPa σ104 σ105
176 147 113
118 74
蠕变极限 MPa
4
σ1/10
5
σ1/10
使用温度
98-137
600℃长期工
88
作（阀门）
57.870.2 39.2
650℃长期工 作
440
ZG45Ni35Cr26 (1) 950℃退火 20
440
ZGCr28(1)
持久强度 MPa σ104 σ105
17 7.8 2.9
蠕变极限 MPa
4
σ1/10
5
σ1/10
22.5
10
4.1
使用温度
1100-1200℃ 要求（炉底 辊、吊具炉
管）
900℃ 1100℃ 1150℃ 1150℃ 1150℃ 1100℃ 1150℃ 1150℃ 1050℃
2000．9
ZG3Cr18Ni25Si2
900 1000 1100
15.7 8.0 3.04
16.4 6.2 1.3
31.8 14.6 6.8
1100℃承受 一定载荷
ZG4Cr25Ni20Si2 ZG4Cr25Ni35Si2
1150℃
空冷
900 1000 1100
1150℃
空冷
900 1000 1100
21.7 10.8 4.6
13.5 6.0 2.7
34 14.4
4
13.7 5.9 1.9
17.6 8
2.45
＜1200℃ （炉底辊、 吊具炉管）
1000℃综合 性能较高的
部件）
5
钢种
ZG4Cr28Ni48W5Si
试验温 σb
热处理
度℃ MPa
900
1000
1100
ZG30Cr20Ni10(1)
950℃退火 20
490
ZG35Cr26Ni12(1)
20 412
920℃正火 475 680℃回火 500
550
900-950℃ 500
淬火, 550
600-700℃ 560
回火
600
510
566
退火
600
620
650
500
525
退火
566
600
600
持久强度 MPa σ104 σ105
245 196 157 118 108 69
118 86 51 34 78 42 31 20.6 13.5 108.8 88 47 31 20.6
低
碳
20G
钢
25G
低
合 16Mo
金