超临界超超临界锅炉金属材料
超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落与治理
超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落与治理超超临界锅炉是一种新一代的高效节能锅炉，其高温受热面处于极端的工作条件下，容易发生氧化皮脱落问题。
本文将探讨超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落的原因，并提出相应的治理措施。
1. 高温氧化作用：高温下，锅炉受热面的金属材料容易与氧气反应，形成氧化物。
这些氧化物会沉积在受热面上形成氧化皮，进而脱落。
2. 烟气侵蚀：锅炉燃料燃烧产生的烟气中含有大量的气体和颗粒物，其中包括酸性物质，如二氧化硫和二氧化氮等。
这些酸性物质会侵蚀受热面，导致氧化皮脱落。
3. 热应力作用：超超临界锅炉高温受热面由于长期承受高温烟气的冲击，会引起受热面的热胀冷缩。
这种热应力会使氧化皮与基材之间的结合变弱，从而加速氧化皮的脱落。
1. 材料选用：使用耐热、抗氧化性能好的材料作为受热面，以提高锅炉的耐温性和抗氧化性能。
常用的材料有铬钼钢和镍基高温合金等。
2. 涂层处理：在受热面表面涂覆一层抗氧化的涂层，以提高受热面的抗氧化性能和耐蚀性。
常用的涂层材料有铁铝高温涂层和陶瓷涂层等。
3. 清洗除锈：定期对受热面进行清洗除锈工作，以去除氧化皮和其他污垢，减少氧化皮的形成和脱落。
4. 热应力控制：通过优化锅炉的运行参数和调整受热面的结构设计，减少受热面的热应力，延缓氧化皮的脱落。
5. 烟气净化：增加烟气净化的设备，如脱硫装置和脱硝装置等，减少烟气中的酸性物质含量，减少受热面的侵蚀和氧化皮的脱落。
超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落是一个复杂的问题，需要综合考虑材料性能、涂层处理、清洗除锈、热应力控制和烟气净化等因素。
通过采取综合治理措施，可以有效延缓氧化皮的形成和脱落，提高锅炉的运行效率和安全性。
超临界_超超临界锅炉选材用材
(5) N F12 钢和 SAV E12 钢 :正在开发中的耐 热钢 ,通过 Ta 、Nb 等合金化 ,使 600 ℃的强度提高 到了 650 ℃,并已经在实验室得到验证 。 1. 2 新型奥氏体锅炉用钢
新型奥氏体锅炉用不锈钢主要分为 18 %Cr 、 20 %～25 %Cr 两大系列 。
TP310 HCbN ( HR3C)
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2 超临界/ 超超临界锅炉用材料选 择
材料高温性能 ,主要衡量指标有 :高温蠕变强 度 、热疲劳 、耐腐蚀 、以及抗氧化能力 。在选用材 料上 ,既要考虑材料的高温性能 ,又要考虑材料的 工艺性能和综合经济性能 。铁素体钢一般可以用 于 600 ℃以下锅炉热交换管 ,但在 620 ℃以上时 , 铁素体钢抗高温烟气腐蚀和高温氧化的能力有 限 ,一般选用奥氏体钢 。奥氏体钢主要用在过热 器/ 再热器管的出口段 ,在这一管段 ,除了蠕变强 度外 ,抗氧化和烟气腐蚀成为重要考虑的因素
9 %Cr 系列 (1) T91/ P91 (9Cr1MoVNb) 钢 : T91/ P91 钢 具有高的强度和韧性 、抗热疲劳性能 ,作为 620 ℃ 以下的过热器 、再热器 、联箱和主蒸汽管道用钢 , 在世界范围内已经得到广泛的应用 。 (2) 9Cr22W (N F616 或 T92/ P92) 钢 :在 T91/ P91 基础上 ,以 W 取代了部分 Mo 而得到的新钢 种 ,已 经 列 入 ASM E 规 范 CASE2179 。比 T91/ P91 具有更高的许用应力 。可用于 620 ℃以下的 过热器 、再热器 、联箱和主蒸汽管道 。 (3) E911 钢 : 是一种欧洲牌号 ,其成分和性 能与 N F616 (或 T92) 相近 。 12 %Cr 系列 一般当温度在 620 ℃以上时 ,9 %Cr 钢的抗氧 化性能不能满足要求 ,需使用 12 %Cr 钢或不锈 钢。 ( 1 ) X20CrMoV121 和 X20CrMoWV121 ( H T91) 钢 :在欧洲曾得到大量的应用 ,但是其焊 接性能较差 。 (2) HCM12 (12Cr1Mo1WVNb) 钢 : 在 H T91 的基础上通过降碳以提高焊接性能 ,以及 W 、V 、 Nb 合金化而形成的 ,是一种δ铁素体/ 马氏体双 相钢 。具有良好的焊接性能 、高温强度和抗氧化 腐蚀性能 ,适用于 600 ℃以下锅炉部件 。 (3) 12Cr22W ( HCM12A 或 T122/ P122) 钢 : 在 HCM12 基础上用 W 取代更多的 Mo ,并添加 1 %的 Cu 而 得 到 的 一 种 新 型 钢 种 , 已 经 列 入 ASM E 规 范 CASE2180 。其 蠕 变 强 度 进 一 步 提 高 ,在 600 ℃时许用应力比 T91 提高约 25 % ,并 因为消除了δ铁素体而使韧性得到提高 。该钢种 特别适用于 620 ℃以下的厚壁部件 。 (4) TB12 (12Cr0. 5Mo1. 8WVNb) 钢 :在 T92 基础上 ,通过增加 Cr 含量以进一步提高抗高温蒸 汽氧化 ,调整固溶强化元素 Mo 、W 等元素含量以 改善提高综合性能而得到新型钢种 。
超超临界机组的金属材料介绍
超超临界机组的金属材料介绍1.1概述以亚临界火电机组的电厂净效率为基值，蒸汽参数为25MPa/540℃/560℃的超临界火电机组电厂净效率比亚临界火电机组的电厂净效率高 1.6%；27MPa/580℃/600℃超临界火电机组电厂净效率比25MPa/540℃/560℃的电厂净效率高 1.3%；30MPa/620℃/640℃超临界火电机组电厂净效率比27MPa/580℃/600℃超临界火电机组电厂净效率高1.3%；30MPa/700℃/720℃超临界火电机组电厂净效率比30MPa/620℃/640℃超临界火电机组电厂净效率高1.6％。
这符合热力学所指出的：热机的初参数越高，效率就越好。
因此，随着科技进步，人们不断地在开发更高参数的超临界火电机组。
然而，机组参数的提高，受制于耐高温材料的开发与制造，随着蒸汽参数的提高就要应用更能耐高温的材料。
早在50年代末，美国就投运了参数为31MPa/621℃/566℃/566℃的Philo6号和参数为34.5MPa/ 649℃/566℃/566℃的Eddystonel号超超临界机组。
这二台机组采用的参数由于超越了当时的材料制造水平，投运后多次出现爆管事故和严重的高温腐蚀等材料问题，不得不降参数运行。
原苏联首台超临界机组参数为23.5MPa/580℃/565℃，运行后也多次出现材料方面的问题，不得不把参数降到23.5MPa，540℃/540℃运行。
日本发展超临界机组，很注重材料的研究与开发，机组参数稳步推进，超临界、超超临界机组得以顺利发展。
上世纪80年代以来，欧洲、美国、日本在超超临界发展计划中，首先实施材料开发的计划。
由此可见材料是发展超超临界机组的关键。
20世纪50年代初，日本从欧美引进锅炉用碳钢、钼钢、铬铝钢、18-8型不锈钢和转子用CrMoV钢，从1981年开始分两个阶段实施超超临界发电计划。
第一阶段把蒸汽温度从566℃提高到593℃，第二阶段目标是650℃。
超超临界锅炉用奥氏体耐热钢hr3c的脆化机理
超超临界锅炉用奥氏体耐热钢hr3c的脆化机理超超临界锅炉用奥氏体耐热钢HR3C的脆化机理近年来，随着我国能源需求的不断增长，超超临界锅炉作为一种高效、节能的燃煤火电装备广泛应用。
而超超临界锅炉用的奥氏体耐热钢HR3C作为关键材料之一，其性能的稳定与否对锅炉的安全运行起到至关重要的作用。
然而，HR3C钢在使用过程中存在脆化问题，引发了人们对其脆化机理的深入探究。
那么，脆化机理是什么呢？简而言之，脆化是指材料在特定条件下失去韧性的现象，导致其易发生断裂。
在锅炉工作条件下，HR3C钢容易发生脆性断裂，这给锅炉的使用安全带来了威胁。
为了更好地理解这一问题，我们需要从以下几个方面进行深入探讨。
1. 温度对HR3C钢脆化的影响:HR3C钢的脆化问题在高温条件下尤为突出。
事实上，高温是导致该钢脆化的主要原因之一。
在高温下，钢中的碳元素会从化学反应中析出，并形成一种碳化物，这就是所谓的“退碳现象”。
退碳现象会导致钢材的碳含量降低，使其在高温下容易发生脆化。
高温下的氧、氮、硫等元素的行为也对脆化起到了一定的影响。
2. 应力对HR3C钢脆化的影响:除了温度，应力也是HR3C钢脆化的重要因素之一。
在锅炉工作中，HR3C钢会承受来自燃烧和水蒸气的高温高压应力。
这些应力会使HR3C钢中的晶界发生应力集中，从而导致脆性断裂的发生。
应力还会导致HR3C钢中的位错、析出物和晶界的移动，更进一步加剧了材料的脆化。
3. 其他因素对HR3C钢脆化的影响:除了温度和应力外，还有一些其他因素也会对HR3C钢的脆化产生影响。
HR3C钢的化学成分、热处理工艺、晶界结构等因素都与其脆化有关。
这些因素可能会改变材料内部的物理和化学性质，从而影响材料的韧性和断裂性能。
通过对以上几个方面进行深入研究，我们可以更好地了解HR3C钢的脆化机理。
在此基础上，我们可以采取一些措施来改善其脆化问题，以提高超超临界锅炉的安全性和稳定性。
总结回顾:脆化机理是超超临界锅炉用的奥氏体耐热钢HR3C所面临的一个重要问题。
超临界、超超临界锅炉用钢
1承压锅炉部件对钢材的要求火电厂锅炉关键承压部件主要指水冷壁、过热器、再热器、联箱及管道等，这些承压部件运行在较为恶劣的工况条件下，是设计选用钢材关注的重要部位。
以下分类简要介绍超临界、超超临界锅炉的关键承压部件用钢要求。
1.1水冷壁水冷壁用钢一般应具有一定的室温和高温强度，良好的抗疲劳、抗烟气腐蚀、耐磨损性能，并要有好的工艺性能，尤其是焊接性能。
通常SC、USC锅炉都采用膜式水冷壁。
由于膜式水冷壁组件尺寸及结构的特点，其焊后不可能在炉内进行热处理，故所选用的钢材的焊接性至关重要。
要在焊前不预热、焊后不热处理的条件下，满足焊后热影响区硬度不大于360HV10、焊缝硬度不大于400HV10的有关规定（TRD201），以保证使用的安全性。
另外，水冷壁管内介质是汽液两相，管外壁又在炉膛燃烧时煤粉颗粒运动速度最快的区域，积垢导致的管壁温度升高和燃烧颗粒冲刷都是选用钢材要考虑的问题。
由此可见，水冷壁用钢的开发也是发展SC、USC锅炉的技术关键之一。
随着SC、USC锅炉蒸汽压力、温度的升高，水冷壁温度将提高，如在31 MPa/620℃的蒸汽参数下出口端的汽水温度达475℃，投运初期中墙温度为497℃，垢层增后可升至513℃，热负荷最高区域的管子壁温可达520℃，瞬间最高温可达540℃。
这就需要合金含量更高，热强性更好的钢材。
为了满足这种高参数锅炉水冷壁用钢的要求，在SA213T22钢的基础上，开发了2种新钢材T23（HCM2S）和T24（7CrMoVTiB10-10），二者都具有良好的焊接性，在焊前不预热焊后不热处理的条件下（壁厚≤8mm），焊后焊缝和热影响区的硬度均低于360HV10。
金属壁温可达600℃，是蒸汽温度620℃以下锅炉水冷壁的最佳用钢〔2〕。
1.2过热器、再热器过热器、再热器在高参数锅炉中所处的环境条件最恶劣，所用钢材在满足持久强度、蠕变强度要求的同时，还要满足管子外壁抗烟气腐蚀及抗飞灰冲蚀性能、管子内壁抗蒸汽氧化性能，并具有良好的冷热加工工艺性能和焊接性能。
超临界锅炉重要部件金属材料的选用分析
美国原来的集箱和蒸汽管道以 P11 和 P22 等 低合金钢为主，但是经常发生热疲劳失效，主要 就是管孔间的管桥裂纹。自出现了在 593℃下安 全使用的 HT9、HT91、HCM9M、HCM12 和 P91 等钢 种后，虽然其焊接和热处理存在一定的难度，但 是还是受到了欧洲一些国家如德国、荷兰和比利 时等的广泛应用。从蠕变强度方面考虑，在 9Cr 钢的基础上改良而来的 P91 钢要比 HT9、HT91 和 HCM9M 等钢种优越，因此近 20 年来被广泛于 593℃下的集箱和主汽管道上。现在，欧洲大部
540～545/540～570℃，此时过热器和再热器的 最高壁温分别达到 580～595℃和 590～650℃。 因长期在高温下工作，锅炉受热面管尤其是过热 器和再热器不仅对以高温蠕变断裂强度为首的 高温强度有要求，还对高温耐腐蚀性（主要是向 火侧的腐蚀）和抗氧化性（主要是蒸汽侧的氧化） 以及耐酸性、安装施工和检修过程中的加工性、 焊接性及长期使用后的稳定性等都有一定的要 求。表 2 为超临界锅炉用钢管的必要特性。
合理的选择超临界机组参数极其重要。从金 属材料的角度出发，我国的超临界机组起步参数 应选择 23.5～25MPa，538～540℃/538～566℃ 比较适宜，主要原因是该参数的超临界机组使用 的大部分材料，现有的亚临界 300MW 和 600MW 机组材料能够基本满足要求，金属材料方面的困 难不是很大，而且该参数在国外成熟的超临界机 组的参数范围之内，经过多年运行实践证明是成 功的。
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中国科协 2005 年学术年会 11 分会场暨中国电机工程学会 2005 年学术年会论文集
道大，但是集箱上却焊着大量的过热器、再热器 及导汽管道，有些还是异种钢焊接。所以超临界 锅炉运行使用的集箱对热疲劳强度的要求比蒸 汽管道还要高。由于温度和压力的需要，超临界 锅炉的集箱和蒸汽管道大部分都是厚截面部件， 再从经济的角度出发，则主要以铁素体类型钢为 主，近年来已经向高铬合金钢的方向发展。
2023年认证考试超超临界机组钢材焊接技术介绍
目录1前言................................................. 错误!未定义书签。
2SA335-P92钢的焊接 ........................... 错误!未定义书签。
2.1概述 .................................................................... 错误!未定义书签。
2.2P92钢化学成份及性能特点................................... 错误!未定义书签。
2.3P92钢焊接的重点及难点 ...................................... 错误!未定义书签。
2.4P92钢的焊接工艺................................................. 错误!未定义书签。
2.5P92钢现场的安装焊接.......................................... 错误!未定义书签。
3新型奥氏体钢的焊接 ........................... 错误!未定义书签。
3.1概述 .................................................................... 错误!未定义书签。
3.2新型C R、N I 纯奥氏体钢焊接控制的难点 .............. 错误!未定义书签。
3.3四种新型奥氏体钢焊接裂纹敏感性的比较 ........... 错误!未定义书签。
3.4影响C R-N I 奥氏体钢应力腐蚀的因素.................... 错误!未定义书签。
3.5焊接新型奥氏体钢的工艺原则 ............................. 错误!未定义书签。
3.6焊接工艺评估 ...................................................... 错误!未定义书签。
第十六章 超超临界锅炉的金属材料
第十六章超超临界锅炉的金属材料第一节前言几十年来，人们一直致力于提高工质（蒸汽）的温度和压力来提高煤粉电厂的效率。
图16-1显示了提高蒸汽温度和压力所能达到的热效率增益。
例如，以538℃/18.5MPa蒸汽机组作为基准，蒸汽参数提高到593℃/30MPa热效率可提高6%，在650℃效率可提高8%。
对提高热效率的需求导致了50年代末和60年代初大量运行参数在565℃/24MPa或更高的超临界锅炉的出现。
其中较为著名的代表最高参数的机组包括英国一台375MW的Drakelow C机组、ohio电力公司1957年投入运行的125MW的Plilo6以及Philadephia电力公司1959年投运有Eddystone1机组。
上述的Plilo6的设计参数为31MPa/610℃/565℃/538℃，为两次再热循环，并一直在设计参数下运行。
Eddydtone设计参数为34.5MPa/650℃/565℃/565℃，1959年投入运行。
由于机械和冶金问题，其实在其大部分使用时间里，运行参数降到32.4MPa/605℃。
主要问题是高温厚壁部件采用的奥氏体不锈钢。
这些钢材热导率低、膨胀系数高，从而导致高的热应力和疲劳开裂。
这些问题以及许多超临界机组由于“出牙期”问题导致的低的可用率使电力公司暂时降低了对建造超临界和超超临界机组的兴趣。
随后大多数电力公司退回到采用525℃和17MPa的亚临界机组。
图16-1提高蒸汽温度和压力对循环热效率的增益70年代中期的能源危机以及随后的燃料价格的暴涨重新引起了对开发更高效的燃煤电站的兴趣。
EPRI 1978年起开始了一项开发更高效的燃煤电站的研究。
这项工作导致了包括美、日、欧制造厂在内进行的大量研发工作。
这些研究的重点主要放在进一步开发现有的9/12%Cr铁素体/马氏体耐热钢上，以用于蒸汽入口温度达到650℃的转子、汽缸、阀体、管道和联箱。
该项目的初步结论认为仅对材料技术进行少量的调整即可建造593℃蒸汽参数的机组，这实际上已被日本和欧洲在过去10年大量建造的电厂所证实。
超临界及超超临界机组新型材料及用钢实例（方安千）
超临界及超超临界机组新型材料及⽤钢实例（⽅安千）光谱培训班讲义超（超）临界机组新型材料及其特性⼭西省电⼒公司电⼒科学研究院⽅安千⼀、超（超）临界机组及其⽤钢⼆、超（超）临界机组部分新型材料标准简介三、超（超）临界机组新型材料特性简介⼆〇⼀三年三⽉超（超）临界机组新型材料及其特性⼀、超（超）临界机组及其⽤钢特点1、超（超）临界机组参数⽕⼒发电机组锅炉的参数：2、超（超）临界机组的⽤钢某⼀600MW超临界机组的⽤钢实例：锅炉部分四⼤管道部分汽机部分3、超超临界(USC)机组新型耐热钢应⽤概况：主蒸汽管道选⽤HCM12A（P122）的⽇本超超临界机组电⼚锅炉制造⼚容量MW汽机参数主蒸汽管过热器管（不锈钢）投⼊运⾏时间橘湾Tachibanawan2 ⽇⽴BHK1050 25/600/610 HCM12A SUPER304H 2001.07舞鹤Maizun1 900 24.5/595/595 HCM12ASUPER304H2004.08常陆那珂Hitachinaka1⽇⽴1000 24.5/600/600 HCM12A SUPER304H 2003.12 矶⼦Isogo （新#1）600 25.5/600/610 HCM12A SUPER304H 2002.04敦贺2号TSSURUGA2# 700 24.1/593/593 HCM12AHR3CSUPER304H2000.10芩北2号REIHOKU2# 700 24.1/593/593 HCM12AHR3CSUPER304H2003.07野5号HIRONO5#700 24.5/600/600 HCM12AHR3CSUPER304H2004.07 ⽇本超（超）临界机组使⽤NF616（P92）的情况No. 出⼚年代数量制造商⽕⼒发电站锅炉功率蒸汽条件1 1996年⼩⼝径管13吨⽯川岛播磨重⼯业新⽇铁/东海7号147MW566℃/2 1997年⼩⼝径管147吨⽯川岛播磨重⼯业电源开发/橘湾1号1050MW600℃/610℃/25MPa3 1998年⼤⼝径管*60吨巴布科克⽇⽴电源开发/橘湾2号1050MW600℃/610℃/25MPa合计220吨*：尺⼨Φ500×70t，Φ596.9×97t，Φ635×106t P92钢在欧洲电站项⽬应⽤实例国家项⽬名称内径×壁厚（mm）部件主蒸汽温度（℃）蒸汽压⼒（bar）安装时间丹麦VESTRAFT直管主蒸汽560 250 1996年丹麦NORDJYLLANDSET 160×45 集箱582 290 1996年德国KIEL/GKWESTFALEN480×28159×27集箱循环蒸汽545650531801997年1998年丹麦AVEDORE 2/ELKRAFT400×25490×30主蒸汽管道580（主蒸汽）3001999-2001年600（再热蒸⽬前我国正在建造的600MW和1000MW级超超临界(USC)（压⼒P=25~26.5MPa，温度t=600/600℃）机组数台，根据有关资料介绍，拟采⽤的新型耐热钢⽅案有多种，现归纳整理出三⽅案，仅供参考。
超临界机组金属材料要点课件
金属材料的定期检查与保养
外观检查
定期对金属材料进行外观检查，发现 裂纹、变形、磨损等异常情况及时处 理。
无损检测
采用超声波、射线等无损检测技术对 金属材料进行内部缺陷检测，确保材 料质量。
性能测试
定期对金属材料进行力学性能、物理 性能和化学性能测试，确保其性能符 合要求。
预防性维修
根据检查结果和经验制定预防性维修 计划，对可能出现问题的部位进行提 前维护。
金属材料的日常维护
清洁
保持金属材料表面清洁，定期 清除灰尘、油污和其他杂质，
防止腐蚀和磨损。
润滑
根据需要定期对金属材料表面 进行润滑，以减少摩擦和磨损， 延长使用寿命。
紧固
定期检查并紧固金属材料的螺 栓、螺母等连接件，确保其牢 固可靠。
温度监控
对金属材料进行温度监控，防 止过热或过冷引起的性能下降
06 超临界机组金属材料的发 展趋势与展望
新材料的研究与应用
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耐热性能优异的高铬镍合金钢 高铬镍合金钢具有较好的抗蠕变性能和高温强度， 适用于超临界和超超临界机组的锅炉过热器和再 热器部件。
新型奥氏体不锈钢 新型奥氏体不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和高温 机械性能，适用于超临界机组的汽水管道和凝汽 器部件。
热处理工艺适用于各种金属材料，如钢铁、铜合金、钛合金等。
焊接工艺
焊接工艺是将两块金属材料通过 熔融连接在一起的方法，广泛应 用于超临界机组金属材料的制造
中。
焊接过程中需要控制焊接温度、 焊接速度和焊接方法等参数，以
确保焊接质量可靠、无缺陷。
焊接工艺适用于各种金属材料， 如碳钢、不锈钢、铝及其合金等。
电气绝缘
作为绝缘材料，保障电气安全。
超临界超超临界锅炉金属材料
超临界/超超临界锅炉金属材料1 前言火力发电行业目前面临两方面的压力，首先市场竞争的加剧需要降低发电成本，另一方面人们对全球环境问题日益关注，要求电厂降低SO X、NOx、CO2的排放，满足严格的环保要求。
发展洁净煤发电技术是解决这些问题的关键，就目前以及将来一段时间内，在众多的洁净煤发电技术中超超临界发电技术的继承性和可行性最高，同时具有较高的效率和最低的建设成本。
发展大容量高参数机组，特别是超超临界机组将是我国火力发电提高发电效率、节约一次能源、改善环境、降低发电成本的必然趋势。
而这一发展与大量新型耐热合金钢材的开发与应用是分不开的。
可以说，电力技术的发展在很大程度上取决于材料技术的发展。
开发USC机组的关键之一，在于开发强度高，耐高温腐蚀、耐汽侧氧化、有良好的焊接和加工性能、经济上比较合理的新型钢材。
自二十世纪九十年代以来，日本和欧盟研发了新的高温钢材，并经过试验机组的使用考验，从而扫清了发展汽温达600/610℃USC机组的障碍。
2定义对于火力发电机组，当机组作功介质蒸汽的工作压力大于水的临界状态点压力（Pc=22.115MPa）时，我们称之为超临界机组。
目前常规的超临界机组蒸汽参数一般为24.2MPa/538/566℃或24.2MPa/566/566℃。
所谓超超临界机组（Ultra Supercritical）是相对于常规超临界机组的蒸汽参数而言的，我国电力百科全书中称：通常把蒸汽压力高于27MPa或汽温高于580℃的超临界机组称为超超临界机组；目前国外超超临界机组参数为初压力24.1~31MPa、主蒸汽/再热蒸汽温度580~600/580~610℃。
国内正在建设的超超临界机组参数为在容量上分600MW和1000MW 2个等级；在蒸汽参数上，按汽机主汽门入口处计，采用25或26.5 MPa，600℃/600℃，一次再热。
目前USC机组在我国发展迅猛，在建的1000MW USC机组已有三个工程6台机组，600MW USC 机组已有二个工程4台机组。
超临界锅炉高温合金钢合金元素组成与性能分析
后 ， 素 体 钢 和 马 氏 体 钢 逐 渐 取 代 奥 氏 体 钢 ， 因 是 铁 原
它 们 具 有 相 ｘ 于 奥 氏 体 钢 较 低 的 热 膨 胀 系 数 和 较 高 － ． ｔ 的 导 热 性 。 近 几 十 年 的 研 究 集 中在 发 展 低 成 本 、 最 高 强 度 的 铁 素 体 钢 。 种 铁 素 体 钢 能 在 ６ ０℃ （ 无 特 这 ２ 如 殊 说 明 ． 中温度 均 指工 质 温 度 ） 条件 下运 行 ， 文 的 并 具 有 很 好 的 焊 接 性 和 断 裂 韧 性 。 为 了 能 在 更 高 的 温 度 下 使 用 ， 发 展 了 具 有 更 高 蠕 变 强 度 的 Ｎｉ 合 金 又 基
性 ．为 超 临 界 锅 炉 选 材 提 供 了 理论 参 考 。 关键 词 ：超 临 界 ；锅 炉 ；材 料 中 图分 类号 ：Ｔ ３ Ｂ１ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ： １ ４ ９ ４ （ ０ ７ ０ ４０ ２０ ０ －６ ９ ２ ０ ） ８ ３ ５ －５
早 期 的 超 临 界 锅 炉 中 多 用 奥 氏 体 钢 。 由 于 奥 氏 体 钢
６ 年 代 ． ７ 年 代 的 能 源 危 机 后 ， 高 两 参 数 值 的 ０ 从 ０ 提 研 究 在 全 世 界 范 围 内 广 泛 开 展 。 最 近 ， 对 降 低 ＣＯ 排 放 量 的 要 求 使 提 高 发 电 效 率 的 需 要 变 得 更 为 紧 迫 。 时 ． 氧 气 代 替 空 气 的 最 新 燃 烧 技 术 显 示 了 很 同 用
强 的 优 势 。 在 今 后 的 二 三 十 年 ． 汽 温 度 将 再 提 高 而 蒸 ５ －１ ０℃ …。 以 上 目 标 的 实 现 都 有 赖 于 高 温 强 度 性 ０ Ｏ 能 更 好 的 钢 铁 材 料 的 开 发 。 最 近 的 几 十 年 间 ． 强 在 高 度合 金钢 的研 究取得 了显著成 果 ． 用 于亚 临界 、 已 超 临 界 机 组 的 锅 炉 管 道 、 轮 机 转 子 、 体 、 门 、 片 汽 箱 阀 叶
我国超超临界锅炉常用材料及对焊接接头的要求
我国超超临界锅炉常用材料及对焊接接头的要求摘要：本文概述了我国用于超超临界锅炉的新材料的成分及性能，简述了对新材料焊接接头的基本要求和焊接工艺要点。
关键词：超超临界锅炉马氏体钢奥氏体钢高温蠕变性能0概述超超临界锅炉由于温度及压力的提高，对主要部件的抗蠕变、疲劳、高温氧化与腐蚀性能等都提出了更苛刻的要求。
目前超超临界锅炉主要部件的制造中，除选用亚临界锅炉常规选用的SA-335P91(SA-213T91)、SA-213TP304H、SA-213TP347H等材料外，还选用了一些高温蠕变性能、高温抗氧化性能更好的新型材料，如SA-335P92(SA-213T92)（9Cr-2W）、SA-335P122(SA-213T122)（12Cr-2W）等新型马氏体钢和SUPER304H（18Cr-9Ni-3Cu-Nb-N）、SA-213TP347HFG （18Cr-10Ni-Nb）、SA-213TP310HCbN（25Cr-20Ni-Nb-N）、XA704（18Cr-9Ni-2.5W-NbVWN）、TEMPALOY A-1（18Cr-8Ni-Nb-Ti）、TEMPALOY AA-1（18Cr-9Ni-3Cu-Nb-Ti）、TEMPALOY A-3（22Cr-15Ni-Nb-N）等新型奥氏体钢。
我国超超临界锅炉的制造虽然起步较晚，但发展迅速。
从2003年玉环1000MW超超临界锅炉项目开始实施起，目前我国实施中的1000MW及600MW超超临界锅炉项目已有20余台。
主要涉及到SA-335P92(SA-213T92)、SA-335P122(SA-213T122)、SUPER304H（18Cr-9Ni-3Cu-Nb-N）、SA-213TP310HCbN（25Cr-20Ni-Nb-N）等新材料，化学成分见表1。
表1 我国超超临界锅炉用几种新材料的化学成分（％）1目前我国超超临界锅炉采用的新材料简介1.1 SA-335P92(SA-213T92)SA-335P92(SA-213T92)钢是在SA-335P91(SA-213T91)钢的基础上，适当降低了Mo元素的含量，同时加入了一定量的W以将材料的钼当量（Mo＋0.5W）从P91钢的1％提高到约1.5％，该钢还加入了微量的硼。
超超临界材料讲义
欧洲BSEN 599
德国DIN 32525 德国曼内斯曼 法国瓦鲁瑞克 国家电力公司部门文件电源质［2002］100号《关于颁布 “T91/P91钢焊接工艺导则”的通知》
≥47
40～50 ≥68 ≥68 ≥41
TPRI
4.主（再热）蒸汽管道、高温联箱（十二）
4.3.2.1 T/P91钢介绍 P91钢焊接接头特性 （b)冲击韧性与硬度的关系（见表8） （c) 硬度与断裂韧性的关系（焊缝）（见表9）
12Cr1MoVG（GB5310）
15Cr1Mo1V（15X1M1Φ） 12Cr2MoG（GBቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ310）
12 XIMΦ（ГOCT）；13CrMoV42（DIN）；15225（ČSN）； 12Cr1MoV（曼内斯曼钢厂）
A405-61T（ASTM） 10CrMo910（BQB、DIN）；STBA24、STPA24（JIS）；T22、P22 （ASME、ASTM）；HT8（SANDVIK）
TPRI
3.超超临界锅炉新型水冷壁管材料（三）
材料的热处理与微观组织 T23：1060±10℃正火，760±15℃回火。回火贝氏 体—马氏体组织。 T24：1000±10℃正火，750±15℃回火。回火贝氏 体—马氏体组织。 材料的拉伸性能（见表2）
表2 室温下的力学性能
牌号 T23 T24
Rp0.2（MPa） ≥400 ≥450
TPRI
2.锅筒（汽包）（一）
2.1对材料的要求 高的高温强度：拉伸、疲劳 高的抗汽水腐蚀能力 良好的塑性和韧性 良好的工艺性能：热、冷加工性能及焊接性能 20g、22g 低合金钢 两类： C-Mn钢系列：以美国、日本为代表 SA299、SB49 低合金高强度钢：欧洲各国。如德国、法国、英国、前苏联 等。BHW35、BHW38、19Mn5、19Mn6、16ГНМ、 18MD4-05；国产：18MnMoN
超超临界机组金属材料性能及应用专题精品PPT课件
五、 Super304H、HR3C 钢抗高温腐蚀和抗高温蒸
汽氧化性能的研究，
从理论上认为由于Super304H 在冶金方面进行了强化处理，其抗高温腐蚀和抗 高温蒸汽氧化性能均应高于TP304H 和TP321H 钢。尽管HR3C 钢不是细晶钢， 但HR3C钢的含Cr 量已提高到25％，所以HRC 钢的抗高温腐蚀性能和抗高温蒸汽 氧化的性能均高于Super304H 钢。这些都是在长期运行中需要研究的重要问题.
素体数量较多、尺寸较大，而8.9mm接头中也有分布，只是数 量和尺寸相对以上两个接头较小。
（5）所有铁素体均是沿熔合线走向断续分布，接头内壁 根部区域最严重，从内壁向外壁方向逐渐减弱，但焊层道 交界处又趋于增多；由焊道交界处向外壁，铁素体相对较 少，靠外壁几乎观察不到。
（6）绝大部分铁素体靠母材侧的边界距离熔合线约 100um，铁素体另一侧与熔合线基本保持30~40um的距 离。
四、经过长期高温高压运行后，新型耐热钢部件损伤后的焊 接修复技术的研究
目前我国建造的超超临界机组中，首次采用的新型耐热钢有T92/P92、Super304H和 HR3C 四种。T92/P92 为新型铁素体耐热钢，其焊接性问题有：焊缝韧性低、冷裂纹倾 向、Ⅳ型裂纹及焊缝的失效倾向。Super304H 和HR3C 为新型奥氏体耐热钢，其焊接 性问题有：焊接高温裂纹、焊接接头腐蚀和焊缝金属失效脆化倾向。采用上述新型耐热 钢制造的USC 锅炉部件，经长期高温高压运行发生损伤后，由于焊接环境极差，应力状 态复杂，要进行焊接修复会比制造和安装过程中困难的多。因此要尽早开展USC 锅炉新 型耐热钢部件的焊接修复研究工作。
SUPER304H管原材料差距非常明显，高应力和低应力条件均呈现相 同规律，如160MPa试验应力下国产不锈钢管持久试样持续时间仅相 当于进口管试样1/8左右。 2）相比较国产S30432不锈钢管原材料，相同的试验应力加载条件 下，国产同种钢接头试样的断裂持续时间仅相当于母材的1/2。 3）国产S30432原材料和同种钢接头的高温持久塑性数据偏低，相 对进口原材料更是差距明显，已检测数据中国产原材料试样高温延伸 率最低仅6.0%，而接头已有数据均未超过10%，最低甚至低于5%。 4）同种钢接头断裂位置有在熔合线附近的粗晶区，也有在距熔合 线较远的母材区，未表现出明显的规律性，两个最高应力试样呈现与 熔合线平行的斜切式断裂；断口无明显的缩颈。
超超临界锅炉钢结构制造关键技术
超超临界锅炉钢结构制造关键技术超超临界锅炉是指工作压力超过一定数值（一般为22.1兆帕）的高温高压锅炉。
与传统的超临界锅炉相比，超超临界锅炉具有更高的工作参数，能够提高热效率，减少燃料消耗，降低二氧化碳排放，是现代发电行业的重要设备。
超超临界锅炉的钢结构制造关键技术对于确保锅炉安全可靠运行具有重要意义。
超超临界锅炉的钢结构材料需要具备较高的强度、耐热性和耐腐蚀性。
在高温高压环境下，钢结构需要能够承受巨大的压力和温度变化，同时还要抵御腐蚀介质的侵蚀。
因此，钢结构材料的选择至关重要。
目前，常用的钢材包括低合金钢、铬钼钢、铬钼钒钢等。
这些钢材具有较高的强度和耐热性，能够满足超超临界锅炉的工作条件要求。
超超临界锅炉的钢结构制造需要采用先进的制造工艺和技术。
在钢结构制造过程中，需要进行多道次的焊接和热处理工艺。
焊接工艺的选择和控制对于保证焊缝的质量和强度至关重要。
超超临界锅炉的焊接工艺一般采用自动化焊接技术，如焊接机器人、激光焊接等，以提高焊接效率和质量。
同时，热处理工艺的控制也是关键，通过合理的热处理工艺可以改善钢材的组织和性能，提高其强度和耐热性。
超超临界锅炉的钢结构制造还需要进行严格的质量控制。
钢结构的质量直接关系到超超临界锅炉的安全可靠运行。
在制造过程中，需要对材料进行严格的检验和试验，包括化学成分分析、金相组织观察、力学性能测试等。
同时，还需要对焊缝进行无损检测，以确保焊接质量。
质量控制的过程中，要严格按照相关标准和规范进行操作，确保钢结构的质量达到设计要求。
超超临界锅炉的钢结构制造还需要进行可靠性评估和寿命预测。
超超临界锅炉作为重要的发电设备，其运行安全可靠性是关键。
通过对钢结构的可靠性评估，可以确定其安全使用的寿命，为设备的维护和管理提供依据。
同时，还需要对钢结构进行定期的检测和监测，及时发现并修复潜在的缺陷和损伤，确保设备的安全运行。
超超临界锅炉的钢结构制造关键技术对于确保锅炉的安全可靠运行具有重要意义。
700℃等级超超临界燃煤锅炉用金属材料应用分析
700℃等级超超临界燃煤锅炉用金属材料应用分析张涛;卫志刚;田力男;田峰;陈浩【摘要】近年来，世界各国开始着力研发先进超超临界（A-USC）燃煤发电技术，A-USC锅炉设计参数显著提高，其设计温度和压力已经分别达到700℃和35 MPa，对金属材料的高温强度、抗氧化性、抗腐蚀性及焊接性能等提出较高的要求。
针对世界各国相继开展的A-USC机组研究项目，本文介绍了各国重点研究的700℃等级A-USC锅炉过（再）热器及高温蒸汽管道可采用的Inconel617、Haynes230、Inconel617B、Nimonic263及Inconel740等镍基高温合金的组织结构、性能及国内外研究进展，并对上述各部件选用镍基合金提出建议，供相关材料研究人员参考。
%Different countries began to research advanced ultra-supercritical(A-USC) power generation technology in recent years. The design temperature and pressure of A-USC boiler had improved to 700℃ and 35 MPa. In the meantime, the high temperature strength, oxidation-resistance, corrosion-resistance and weld-ability of metal materials should be improved. To the A-USC unit research programs of main countries, the paper presented the microstructure, the mechanical properties and the researching progress of main materials which were used to fabricate superheater and main steam pipe. These Ni-based high temperature alloys contained Inconel617, Haynes230, Inconel617B, Nimonic263 andInconel740. In the last, some suggestions were mentioned to select Ni-base alloy for researchers and users.【期刊名称】《内蒙古电力技术》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】6页(P20-25)【关键词】700℃等级超超临界燃煤锅炉;过热器;再热器;高温蒸汽管道;镍基高温合金;蠕变强度;持久强度;抗氧化性【作者】张涛;卫志刚;田力男;田峰;陈浩【作者单位】内蒙古电力科学研究院，呼和浩特010020;内蒙古电力科学研究院，呼和浩特 010020;内蒙古电力科学研究院，呼和浩特 010020;内蒙古电力科学研究院，呼和浩特 010020;内蒙古电力科学研究院，呼和浩特 010020【正文语种】中文【中图分类】TM621.25近十多年来，世界各国相继开始研发700℃等级超超临界（A-USC）燃煤发电技术。
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超临界/超超临界锅炉金属材料1 前言火力发电行业目前面临两方面的压力，首先市场竞争的加剧需要降低发电成本，另一方面人们对全球环境问题日益关注，要求电厂降低SO X、NOx、CO2的排放，满足严格的环保要求。
发展洁净煤发电技术是解决这些问题的关键，就目前以及将来一段时间内，在众多的洁净煤发电技术中超超临界发电技术的继承性和可行性最高，同时具有较高的效率和最低的建设成本。
发展大容量高参数机组，特别是超超临界机组将是我国火力发电提高发电效率、节约一次能源、改善环境、降低发电成本的必然趋势。
而这一发展与大量新型耐热合金钢材的开发与应用是分不开的。
可以说，电力技术的发展在很大程度上取决于材料技术的发展。
开发USC机组的关键之一，在于开发强度高，耐高温腐蚀、耐汽侧氧化、有良好的焊接和加工性能、经济上比较合理的新型钢材。
自二十世纪九十年代以来，日本和欧盟研发了新的高温钢材，并经过试验机组的使用考验，从而扫清了发展汽温达600/610℃USC机组的障碍。
2定义对于火力发电机组，当机组作功介质蒸汽的工作压力大于水的临界状态点压力（Pc=22.115MPa）时，我们称之为超临界机组。
目前常规的超临界机组蒸汽参数一般为24.2MPa/538/566℃或24.2MPa/566/566℃。
所谓超超临界机组（Ultra Supercritical）是相对于常规超临界机组的蒸汽参数而言的，我国电力百科全书中称：通常把蒸汽压力高于27MPa或汽温高于580℃的超临界机组称为超超临界机组；目前国外超超临界机组参数为初压力24.1~31MPa、主蒸汽/再热蒸汽温度580~600/580~610℃。
国内正在建设的超超临界机组参数为在容量上分600MW和1000MW 2个等级；在蒸汽参数上，按汽机主汽门入口处计，采用25或26.5 MPa，600℃/600℃，一次再热。
目前USC机组在我国发展迅猛，在建的1000MW USC机组已有三个工程6台机组，600MW USC 机组已有二个工程4台机组。
还有一些项目正在规划中。
3材料技术在超超临界发电中的作用超超临界机组相对超临界机组蒸汽温度和压力参数的提高对电站关键部件材料带来了更高和更新的要求,尤其是材料的热强性能、抗高温腐蚀和氧化能力、冷加工和热加工性能等，因此材料和制造技术成为发展先进机组的技术核心。
国际上已经在运营或在设计建设阶段的超超临界机组温度参数大多在566－620℃，压力则分为25MPa、27MPa和30-31MPa三个级别。
高的蒸汽参数对电站用钢提出了更苛刻的要求，对锅炉来说具体表现在：高温强度对于主蒸汽管道、过热器/再热器管、联箱和水冷壁材料都必须有与高蒸汽参数相适应的高温持久强度。
高温腐蚀烟气侧的腐蚀是影响过热器、再热器、水冷壁寿命的一个重要因素，当金属温度提高，烟气腐蚀将大幅度上升，因此超超临界机组中腐蚀问题更加突出。
蒸汽侧的氧化运行温度的提高加剧了过热器、再热器甚至包括联箱和管道等蒸汽通流部件的蒸汽侧氧化，这将导致三种后果：氧化层的绝热作用引起金属超温；氧化层的剥落在弯头等处堵塞引起超温爆管以及阀门泄漏；剥落的氧化物颗粒对汽机前级叶片的冲蚀。
因此在过热器、再热器等材料选择中应充分考虑到抗蒸汽氧化及氧化层剥落性能。
热疲劳性能由于机组启停、变负荷和煤质波动引起的热应力，对于主蒸汽管道、联箱、阀门等厚壁部件，材料的抗热疲劳性能是与高温强度同等重要的指标，应在保证强度的前提下尽可能选择热导率高和热膨胀系数低的铁素体耐热钢。
对汽机而言，其中的转子、叶片以及其它旋转部件承受巨大的离心力，运行参数的提高对耐热钢的热强性能提出了更高要求，而汽缸、阀门等由于温度和压力的提高也需要更好的热强性能，高温紧固件需要有更高的拉伸屈服强度和蠕变松弛强度、在蒸汽环境下的抗应力腐蚀能力以及足够的韧性、塑性以避免蠕变裂纹形成。
机组的启停、变负荷与煤质的波动要求厚壁部件如转子、缸体、阀门材料有低的热疲劳和蠕变疲劳敏感性。
对再热蒸汽温度高于593℃的低压转子还必须考虑材料在该温度范围内的回火脆性。
4耐热材料的发展4.1合金元素的作用（一）碳的作用随着碳含量的增加，钢的室温强度提高，塑性下降，碳对钢的高温性能影响就比较复杂。
随着含碳量的增加，钢的抗蠕变性能会降低，而且，在高温下长期使用时，其蠕变速度要增快。
因为含碳量多，在高温时从固溶体中析出的碳化物必然增多，会使固溶体中合金元素贫化，从而降低热强性。
但含碳量也不宜过低，否则强度就太低。
（二）铬的作用铬能使钢的性能在很多方面得到改善和提高。
铬的主要作用为：（1）提高钢的耐腐蚀性能铬的氧化物Cr2O3比较致密，钢的表面生成了Cr2O3能起保护膜作用，可有效地阻止钢被继续氧化。
钢中含铬量越高，钢的抗氧化性能就越好，如图5-23所示。
若含铬量超过12%以后，还能提高钢的电极电位，从而增加抗电化学腐蚀的能力，这一点在第二节中已经述记。
（2）增加铁素体的强度，提高组织稳定性。
（三）钼的作用钼是耐热钢中强化固溶体的主要元素.。
钼溶入铁素体可使原子之间的结合力增大，会使晶格发生畸变，因而提高钢的强度。
钼对钢的抗蠕变能力的影响，如图5-24所示。
含钼量愈高，钢的蠕变极限值也就愈高。
（四）钒的作用钒是强的碳化物形成元素，在钢中能够形成细小、均匀、高度弥散分布的碳化物和氮化物微粒。
这些化合物在550一600℃范围内比较稳定，因而能有效地提高钢的持久强度和抗蠕变能力。
钒和碳的亲和力比钼和铬大，能阻碍钼和铬元素由固溶体向碳化物中迁移，避免和减少固溶体中钼和铬的贫化．耐热钢中含钒量一般均小于0.4％，含钒最过多钒的碳化物将要粗化，这对热强性反而不利。
（五）其它元素的作用1．钛和铌钛和铌也是强碳化物形成元素，钢中形成TiC和NbC后，在高温时其强度和稳定性均比VC为高。
常用钛和铌来防止或减少因溶体中钼和铬的贫化；钛和铌与钒一样还能有效地防止不锈钢的晶间腐蚀。
钛和铌常常与钼和铬等元素—起复合加入到钢中，加入量通常也比较少。
2．铝和硅铝和硅在钢中能显著地提高钢的抗氧化性，加入到钢中主要是为了提高耐腐蚀性能。
但是，铝和硅均能促进石墨化，所以其加入量需要予以控制。
3. 镍镍能增加钢的淬透性，国而能提高钢的强度。
镍还是扩大奥氏体的元素，在奥氏体类耐热钢中用得较多。
加入镍使钢变成单相的奥氏体组织后，钢就具备了较高的抗蠕变能力和耐腐蚀性能。
由于镍价格较贵．所以可用猛代替镍，使钢变成为单相的奥氏体组织。
4.2耐热钢的分类根据小截面正火后的金相组织，耐热钢可以分为珠光体耐热钢、马氏体耐热钢、铁素体耐热钢和奥氏体耐热钢四大类。
4.2.1珠光体耐热钢珠光体耐热钢中所加入的合金元素主要为铬、钼、钒，而且其总含量一般在5％以下，也称为低合金耐热钢，这类钢的组织为铁素体和珠光体；若正火时冷却速度较快，或合金元素含量较高，元素的种类较多，其组织则为铁素体和贝氏体。
最常用的钢种有Cr-Mo系：12CrMo，15CrMo（550°C）、13CrMo44、10CrMo910（580°C）；CrMoV系：12CrMoV 、12Cr1MoV（580°C）等。
合金元素含量较低的铬钼钢主要用了500一510℃以下的蒸汽管道、联箱等零部件及540一550℃以下的锅炉受热面管子；合金元素含量较高的低碳铬钢和铬钼钒钢，则主要用于550℃以下的汽轮机主轴、叶轮、汽缸、隔板及高温紧因件等。
铬钼钢及铬钼钒钢性能：较高的抗氧化、耐腐蚀性，较高的高温强度和持久塑性，焊接性好，但易发生球化现象，在使用温度分别超过550℃和580℃后，其组织不稳定性加剧，高温氧化速度增加，持久强度显著下降。
为适应580℃以上温度的需要，多采用提高含铬量并添加钛、硼等多种合金元素。
如12Cr3MoVSiTiB(∏11)、12Cr2MowVB(钢102)，其使用温度高达600—620℃。
4.2.2马氏体耐热钢钢中如加入含量较多的能使等温转变曲线右移的合金元素，钢在空冷时就可转变为马氏体组织，这类钢就称为马氏体钢。
应用得最早的马氏体耐热钢Crl3型钢，这类钢不仅有热强性，还具有较高的耐腐蚀性能。
1Cr13（480°C）、2Cr13（450°C）钢既可作为耐热钢，又可作为不锈钢使用。
为提高Crl3型钢热强性，在这类钢的基础上添加钼、钨、钒、硼等合金元素。
Cr12型：性能：相对于Cr13型钢，提高了热强性，如1Cr11MoV(540°C)、1Cr12MoWV(580°C)和lCrl2WMoNbVB(600°C)钢，这类钢使用温度可提高，由于热强性能好，可用作汽轮机的末级叶片。
4.2.3铁素体耐热钢（抗氧化钢）钢中加入相当多的铬、铝、硅等缩小奥氏体区域的合金元素，使钢具有单相的铁素体组织，就称为铁素体耐热钢。
常用的有1Cr25Si2、1Cr25Ti等，这类钢抗高温氧化和耐腐蚀性能好，但热强性较差、脆性大。
铁素体耐热钢不宜用作受冲击载荷的零部件．而只宜用于受力不大的构件，如锅炉吹灰器、过热器吊架、热交换器等。
4.2.4 奥氏体耐热钢• 钢中加入的合金元素，不仅使等温转变曲线右移，而且使MS线降低至室温以下，钢在空冷后的组织则仍然是奥氏体，这种钢称为奥氏体钢。
• 奥氏体耐热钢不仅热强性很高，而且还有较高的塑性、韧性和良好的焊接性能。
加之是单相的奥氏体组织，因而又有优良的抗氧化性、耐腐蚀性能。
缺点：切削加工性差、室温强度低、导热系数小、线膨胀系数大、易晶间腐蚀（400-800 °C沿奥氏体晶界析出铬的碳化物，使奥氏体晶界附近含铬量<11.7%而被腐蚀）、异种钢焊接易产生裂纹• 奥氏体耐热钢是高合金多组元的钢种，在火电厂热力设备中常用的有1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Mo、4Cr14Ni14W2Mo、1Crl5Ni36W3Ti；此外尚有以锰代镍的奥氏体耐热钢钢种：2Cr20MnSi2N、Mn17Cr7MoVNbBZr、Mnl8Crl0MoVB、Cr18Mn11SiN等。
• 1Cr18Ni9Ti是一种应用最为广泛的奥氏体耐热钢，其抗氧化工作温度可达700一900℃，在600℃左右的有足够的热强性，可用于6l0℃以下的锅炉过热器管、主蒸汽管，以及气轮机导管、阀体等。
• 4Crl4Ni14W2Mo钢具有更高的热强性和组织稳定性,常用于650℃以下超高参数锅铲、汽轮机的过热器管、主蒸汽管及其它重要零件。
• 1Crl5Ni36W3Ti钢主要用于高压汽轮机汽封弹簧和650℃以下燃气轮机叶片及紧固件。
• 2Cr20Mn9Ni2Si2N钢抗氧化性能优良，可用于900～1000℃过热器吊架及管夹等。
• 奥氏体耐热钢也可作不锈钢用。
5 超临界/超超临界锅炉用钢5.1 新型铁素体锅炉用钢新型铁素体锅炉用耐热钢主要分为2 % Cr,9%Cr,12%Cr三大系列。