常用锅炉管材介绍

12Cr1MoVG：是GB5310-95的纳标钢，是国内高压、超高压、亚临界电站锅炉过热器、集箱和主蒸汽导管广泛采用的钢种。化学成分和力学性能与12Cr1MoV板材基本相同。其化学成分简单，总合金含量在2%以下，为低碳、低合金的珠光体型热强钢。其中的钒能与碳形成稳定的碳化物VC，可使钢中的铬与钼优先固溶存在于铁素体中，并减慢了铬和钼从铁素体到碳化物的转移速度，使钢在高温下更为稳定。此钢中的合金元素总量只有国外广泛使用的2.25Cr-1Mo钢的一半，但在580℃、10万h的持久强度比后者却高40%；而且其生产工艺简单，焊接性能良好，只要严格热处理工艺，就能得到满意的综合性能和热强性能。电站实际运行表明：12Cr1MoV主蒸汽管道在540℃安全运行10万h后，仍可继续使用。其大口径管主要用作蒸汽参数565℃以下的集箱、主蒸汽导管等，小口径管用于金属壁温580℃以下的锅炉受热面管等。
常用的锅炉管材介绍
20G：是GB5310-95的纳标钢号（国外对应牌号：德国的st45.8、日本的STB42、美国的SA106B），为最常用的锅炉钢管用钢，化学成分和力学性能与20板材基本相同。该钢有一定的常温和中高温强度，含碳量较低，有较佳的塑性和韧性，其冷热成型和焊接性能良好。其主要用于制造高压和更高参数的锅炉管件，低温段的过热器、再热器，省煤器及水冷壁等；如小口径管做壁温≤500℃的受热面管子、以及水冷壁管、省煤器管等，大口径管做壁温≤450℃的蒸汽管道、集箱（省煤器、水冷壁、低温过热器和再热器联箱），介质温度≤450℃的管路附件等。由于碳钢在450℃以上长期运行将产生石墨化，因此作为受热面管子的长期最高使用温度最好限制到450℃以下。该钢在这一温度范围，其强度能满足过热器和蒸汽管道的要求、且具有良好的抗氧化性能，塑性韧性、焊接性能等冷热加工性能均很好，应用较广。此钢在伊朗炉（指单台）上所使用的部位为下水引入管（数量为28吨）、汽水引入管（20吨）、蒸汽连接管（26吨）、省煤器集箱（8吨）、减温水系统（5吨），其余作为扁钢、吊杆材料使用（约86吨）。
T22（P22）、12Cr2MoG：T22（P22）是ASME SA213（SA335）规范材料，我国GB5310-95将其列入。在Cr-Mo钢系列中，它的热强性能比较高，同一温度下的持久强度和许用应力甚至于比9Cr-1Mo钢还要高，因此其在国外火电、核电和压力容器上都得到广泛的应用。但其技术经济性不如我国的12Cr1MoV，因此在国内的火电锅炉制造中用得较少。只是在用户要求时才给予采用（特别是按ASME规范设计制造时）。该钢对热处理不敏感，有较高的持久塑性和良பைடு நூலகம்的焊接性能。T22小口径管主要用作为金属壁温580℃以下的过热器和再热器等受热面管等，P22大口径管则主要用于金属壁温在不超过565℃的过热器/再热器联箱和主蒸汽管道。其化学成分C≤0.15，Si≤0.50，Mn0.30-0.60，S≤0.025，P≤0.025，Cr1.90-2.60，Mo0.87-1.13；正回火态下强度水平σs≥280，σb≥450-600 MPa；塑性δ≥20。
因其含铬量（9%）较高，其抗氧化、抗腐蚀性能、高温强度及非石墨化倾向均优于低合金钢，元素钼（1%）主要提高高温强度，并抑制铬钢的热脆倾向；与T9相比，改善了焊接性能和热疲劳性能、其在600℃的持久强度是后者的三倍，且保持了T9（9Cr-1Mo）钢的优良的抗高温腐蚀性能；与奥氏体不锈钢相比，膨胀系数小、热传导性能好、并有较高的持久强度（如与TP304奥氏体钢比，等到强温度为625℃，等应力温度为607℃）。故其具有较好的综合力学性能、且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。主要用于锅炉中金属温度≤650℃的过热器和再热器。其化学成分C0.08-0.12，Si0.20-0.50，Mn0.30-0.60，S≤0.010，P≤0.020，Cr8.00-9.50，Mo0.85-1.05，V0.18-0.25，Al≤0.04，Nb0.06-0.10，N0.03-0.07；正回火态下强度水平σs≥415，σb≥585 MPa；塑性δ≥20。
SA-213T91（335P91）：是ASME SA-213（335）标准中的钢号。是由美国橡胶岭国家试验室研制开发的、用于核电（也可用于其它方面）高温受压部件的材料，该钢是在T9（9Cr-1Mo）钢的基础上，在限制碳含量上下限、更加严格控制P和S等残余元素含量的同时，添加了微量0.030-0.070%的N、以及微量的强碳化物形成元素0.18-0.25%的V和0.06-0.10%的Nb，以达到细化晶粒要求，从而形成的新型铁素体型耐热合金钢；其为ASME SA-213列标钢号，我国于1995年将该钢移植到GB5310标准中，牌号定为10Cr9Mo1VNb；而国际标准ISO/DIS9329-2列为X10 CrMoVNb9-1。
T23（HCM2S）：是日本住友金属株式会社在我国G102（12Cr2MoWVTiB）基础上，将碳含量从0.08-0.15%降低至0.04-0.10%、Mo量从0.50-0.65%降低至0.05-0.30%、提高W量从0.30-0.55%至1.45-1.75%，并形成以W为主的W-Mo的复合固溶强化，加入微量Nb和N形成碳氮化物（主要为VC、VN，M23C6和M7C3）弥散沉淀强化，而研制成功的低碳低合金贝氏体型耐热钢，近年由ASME Code Case 2199-1批准，牌号为T23。该钢的前身、我国的G102在国内的大型电站锅炉上已经得到广泛应用? T23（HCM2S）钢时效前后的力学性能和金相组织差异小；焊接性能好，优于我国的G102[9]；耐蚀性较好；室温强度和冲击韧性较G102为佳，其许用应力也基本相同。至少等同于我国的G102、而优于SA213-T22和我国的12Cr1MoV。总的说来，HCM2S的优点较多，由于G012在我国的锅炉中已经成功应用多年，HCM2S钢在国内等同代替G102完全可行。
15Mo3（15MoG）：是DIN17175标准中的钢管，是锅炉和过热器用碳钼钢小口径管，珠光体型热强钢。我国于1995年将其移植到GB5310，定名为15MoG。其化学成分简单，但含有钼，故在保持与碳钢相同的工艺性能的情况下，其热强性能优于碳钢。因其性能良好，价格便宜，得到世界各国的广泛采用。但该钢在高温下长期运行有石墨化倾向，故其使用温度应控制在510℃以下，在冶炼时应限制Al的加入量以控制并延缓其石墨化进程。此钢管主要用于低温过热器和低温再热器，使用壁温温度在510℃以下。其化学成分C0.12-0.20，Si0.10-0.35，Mn0.40-0.80，S≤0.035，P≤0.035，Mo0.25-0.35；正火态强度水平σs≥270-285，σb≥450-600 MPa；塑性δ≥22。
T92与T91一样，具有比奥氏体钢更为优良的热膨胀系数和导热系数，其具有极好的持久强度、高的许用应力、良好的韧性和可焊性。其持久强度{许用应力}较T91更高，在650℃的持久强度{许用应力}为T91的1.6倍；且具有较好的抗蒸汽氧化性能和焊接性能，与T91基本相同。六西格玛品质论坛 [.C T3q o O R8i _
SA-210C（25MnG）：是ASME SA-210标准中的钢号，是锅炉和过热器用碳锰钢小口径管，珠光体型热强钢。我国于1995年将其移植到GB5310，定名为25MnG。其化学成分简单，除碳、锰含量较高外，其余与20G相近，故其屈服强度较20G高约20%左右，而塑、韧性则与20G相当。该钢的生产工艺简单，冷热加工性能好。用其代替20G，可以减薄壁厚，降低材料用量，还可以改善锅炉的传热状况。其使用部位和使用温度与20G基本相同，主要用于工作温度低于500℃的水冷壁、省煤器、低温过热器等部件。
SA-106C：是ASME SA-106标准中的钢号，是高温用大口径锅炉和过热器用碳-锰钢管。其化学成分简单、与20G碳钢类似，但碳、锰含量较高，故其屈服强度较20G高约12%左右，而塑、韧性也并不差。该钢的生产工艺简单，冷热加工性能好。用其代替20G制造集箱（省煤器、水冷壁、低温过热器和再热器联箱），可以减薄壁厚约10%，既可节约材料费用，又可减少焊接工作量，并改善联箱启动时的应力差。
T23（HCM2S）钢管性能良好，其最高使用温度为600℃，最佳使用温度为550℃。可用于制造大型电站锅炉金属壁温不超过600℃的过热器和再热器。
T92（NF616）：是日本新日铁在T91基础上，对成分做了进一步完善改进、采用复合-多元的强化手段，适当降低Mo含量至0.30-0.60%、加入1.50-2.00%的W并形成以W为主W-Mo的复合固溶强化，加入N形成间隙固溶强化，加入V、Nb和N形成碳氮化物弥散沉淀强化以及加入微量的B（0.001-0.006%）形成B的晶界强化，从而研制开发的新型铁素体耐热合金钢。此钢在日本称为NF616；现已纳入ASME SA-213标准。
12Cr2MoWVTiB（G102）：是GB5310-95中的钢号，为我国60年代自行开发、研制的低碳、低合金（多元少量）的贝氏体型热强钢，从70年代就纳入了冶金部标准YB529-70和现在的国标，1980年底该钢通过了冶金部、一机部和电力部的联合鉴定。该钢具有良好的综合机械性能，其热强性和使用温度超过国外同类钢种，在620℃达到某些铬镍奥氏体钢的水平。这是因为钢中所含合金元素种类较多，且还加入了提高抗氧化性能的元素如Cr、Si等，故其最高使用温度可达620℃。电站实际运行表明：长期运行后钢管的组织和性能变化不大。主要用作金属温度≤620℃的超高参数锅炉过热器管、再热器管。其化学成分C0.08-0.15，Si0.45-0.75，Mn0.45-0.65，S≤0.030，P≤0.030，Cr1.60-2.10，Mo0.50-0.65，V0.28-0.42，Ti0.08-0.18，W0.30-0.55，B0.002-0.008；正回火态下强度水平σs≥345，σb≥540-735 MPa；塑性δ≥18。
15CrMoG：是GB5310-95钢号（对应的是世界各国广泛应用的1Cr-1/2Mo和11/4Cr-1/2Mo-Si型钢），其铬含量较12CrMo钢高，因此在500-550℃具有较高的热强性。当温度超过550℃时，其热强性显著降低，当其在500-550℃长期运行时，不产生石墨化，但会产生碳化物球化及合金元素的再分配，这些均导致钢的热强性降低，钢在450℃时抗松驰性能好。其制管和焊接等工艺性能良好。主要用作为蒸汽参数550℃以下的高、中压蒸汽导管和联箱、管壁温度560℃以下的过热器管等。其化学成分C0.12-0.18，Si0.17-0.37，Mn0.40-0.70，S≤0.030，P≤0.030，Cr0.80-1.10，Mo0.40-0.55；正回火态下强度水平σs≥235，σb≥440-640 MPa；塑性δ≥21。