火电厂常用金属材料讲解共53页文档
燃煤发电厂金属材料介绍3-金属材料力学性能
第四章.金属材料力学性能
塑性
❖ 即断裂前材料发生不可逆永久变形的能力'。 ❖ 常用的塑性判据是伸长率和断面收缩率'。
伸长率
压缩率 塑性
断面收缩率
第四章.金属材料力学性能
塑性
材料在外力作用下，产生永久变形而不引起破坏的能力'。
常用 δ 和 ψ 作为衡量塑性的指标'。
伸长率： lk l0 100% F
第四章.金属材料力学性能
金属的使用性能
机械性能（力学性能） 物理性能 化学性能 高温性能
第四章.金属材料力学性能
金属的机械性能（力学性能）指标
❖ 1.强度： Rm、 Rel ❖ 2.塑性： A、Z ❖ 3.韧性： KU2、KV2、K1c、δc、FATT ❖ 4.硬度： HB、HR(HRA、HRB、HRC)、HV、HL ❖ 5.疲劳：б-1 ❖ 6.高温性能：蠕变极限、持久强度
第四章.金属材料力学性能
定义和判据
金属的力学性能：材 料在外力作用下表现 出来的特性'。表征和 判定金属力学性能所 的判据：弹性、塑性 、强度、硬度和韧性 等'。
弹性 强度
塑性
金属 力学性能
韧性
刚度 硬度
第四章.金属材料力学性能
强度与塑性
1.应力与应变 作用在机件上的外力——载荷
静载荷 动载荷
F
E — 材料抵抗弹性变形的能力越大'。
弹性模量的大小主要取决于材料的本性，随温度升高而 逐渐降低'。
第四章.金属材料力学性能
硬度
即材料抵抗局部变形的能
力'。
硬度是材料抵抗塑性变形
洛氏硬度
、压痕的能力，是衡量金 属软硬的判据，也是表征 力学性能的一项综合指标
燃煤发电厂金属材料介绍1-火电厂用钢种类
第一章.火电机组用钢
2.火电机组用钢分类
按冶炼方法分类
平炉钢可分为酸性平炉钢、碱性平炉钢'。 转炉钢可分为酸性转炉钢、碱性转炉钢'。 电炉钢可分为电弧炉钢、电渣炉钢、感应炉 钢、真空感应炉钢、真空自耗炉钢、电子束 炉钢'。
第一章.火电机组用钢
2.火电机组用钢分类
综合分类
(1)普通钢 a.碳素结构钢： Q195；Q215(A、B)；Q235(A、B、 C)； Q255(A、B)； Q275'。 b.低合金结构钢 c.特定用途的普通结构钢
前言
发展超临界(SC)和超超临界(USC)火电机组，提高蒸汽参 数对提高火力发电厂效率的作用是十分明显的'。随着蒸汽 温度和压力的提高，电厂锅炉的效率在大幅度提高，供电 煤耗大幅度下降'。 典型的超临界火电机组锅炉蒸汽参数一般为23.5MPa～ 26.54MPa、主汽温度能达到566℃或600℃及以上'。超临界 火电机组具有显著的节能和改善环境的效果'。 在发展超超临界机组时，提高蒸汽参数遇到的主要技术难 题是金属材料耐高温、耐高压问题'。
普通钢 磷含量≤0.045%，硫含量≤0.055%；或磷、 硫含量≤0.050% 优质钢 磷、硫含量均≤0.040%
第一章.火电机组用钢
一.火电厂用钢特点及其分类 2.火电机组用钢分类
按品质分类 （硫、磷含量）
高级优质钢
磷含量≤0.035%，硫含量≤0.030%
特级优质钢
磷含量≤0.0155%，硫含量≤0.025%
(5)专业用钢 如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、 压力容器用钢、农机用钢等'。
第一章.火电机组用钢
2.火电机组用钢分类
MW等级火电机组金属材料
二、奥氏体耐热钢的性能特点
4、监督措施 蒸汽氧化性能测试； 内壁喷完：内壁喷丸可以使管内壁晶粒碎化，
壁表层Cr含量，利于提高Surper304H管子的抗高温 蒸汽氧化性。
二、奥氏体耐热钢的性能特点
材料牌号 试样状态
Surper304H 喷丸 未喷丸
试验时间 （h） 24 24
试验温度 （℃）
650 650
Cr/(Cr+Fe) (﹪) 32.01 29.56
牌号
Surper304H (国内喷丸) Surper304H （日本喷丸）
3、新投产汽包内衬板焊缝开裂
三、近年来事故案例
三、近年来事故案例
5、仪表管座角焊缝开裂
三、近年来事故案例
6、机炉外管冲刷减薄
三、近年来事故案例
7、高温管道焊接三通角焊缝裂纹
பைடு நூலகம்
三、近年来事故案例
8、汽包给水管座锻件端部开裂
三、近年来事故案例
9、再热热段三通下部焊缝开裂
三、近年来事故案例
10、下降管锻件端部裂纹
而经过喷丸处理的管子在相同运行条件下，氧化膜
厚度是未处理管的1/ 4，约为100μm。
二、奥氏体耐热钢的性能特点
（a）未喷丸表面
（b）喷丸表面
Super304H 钢管氧化膜形貌(24h)
喷丸试样内壁表面比未喷丸试样的氧化膜更平坦、致
密，并且喷丸试样内壁表面氧化膜中Cr 元素明显高
于未喷丸试样见表，证明了喷丸有助于提高管子内
火电厂金属材料培训课件(锅炉专业适用)
锅炉专业相关金属知识王滩发电公司设备部安志彤事故就在我们身边！！1.按品质分类2.按化学成份分类4.按用途分类钢号返回返回返回Q+数字+质量等级符号+脱氧方法+用途符号4、合金结构钢5、不锈钢千分之几部件名称损伤机理蠕变疲劳蠕变-疲劳腐蚀（侵蚀）应力腐蚀磨损变形脆断其它锅筒√√√√高温过（再）热器集箱√ √√√√水冷壁集箱、下降管、省煤器入口集箱√√高温蒸汽管道√√√高（低）温过热器管高（低）温再热器管√√√√√√高温氧化水冷壁管√√√√√省煤器管√√1、高温蒸汽管道失效形式:蠕变断裂原因：一次应力和峰值应力过高，造成蠕变损坏；错用等级较低的钢管，发生早期蠕变断裂；主要发生于弯头外表面、三通内壁肩部和外壁腹部、阀壳变截面处；通常为泄漏型表面缺陷成为蠕变裂纹的起源防止措施：防止超温运行；改进管件结构，降低局部应力；正确选材；提高制造质量，消除缺陷。
现象：疲劳损坏防止措施：调整支吊架，降低管件局部应力；稳定运行工况，防止热冲击；防止从排汽管中返回凝结水；防止雨水穿透保温层。
原因：低周疲劳裂纹主要产生于管孔处、管件应力集中区，裂纹走向一般垂直于气流方向；热疲劳裂纹发生于管道内外壁受水浸入部分。
现象焊接裂纹防止措施合适焊接材料；正确焊接工艺；↑焊接质量，消除缺陷；改善接头结构，↓应力集中；↑无损检出率。
原因对接焊缝—不同管径间、管段铸件间、异种钢间；角焊缝—接管座。
横向—焊缝内，与焊缝成分偏析、热处理不当；环向—热影响区，因残余应力松弛产生；R型—热影响区，系统应力造成蠕变空洞开裂减温水进口蒸汽出口蒸汽进口部件失效机理蠕变疲劳腐蚀高温联箱过热器√√√再热器√√√低温联箱水冷壁√√省煤器√√现象长期过热爆管☐在过热器、再热器、水冷壁管的向火面发生爆管；☐管径没有明显的胀粗，管壁几乎不减薄，一般爆口较小，呈鼓包状；断口呈颗粒状。
爆口周围存在纵向开裂的氧化皮；典型的厚唇形爆破；☐典型的沿晶蠕变断裂，在主断口附近有许多平行的沿晶小裂纹和晶界空洞，珠光体区域形态消失，晶界有明显的碳化物聚集特征。
电厂金属材料
1、金属材料的基本结构 2、钢的分类 3、合金元素对金属材料性能的影响 4、金属材料的力学性能 5、钢的热处理
（一）金属材料的基础知识
1、金属是一种晶体物 质。典型的晶体结 构有：体心立方、 面心立方、密排六 方。
（一）金属材料的基础知识
2、钢的分类
可以按冶炼方法、化学成分、供货状态、用途等分类。 按化学成分——碳素钢、合金钢 2.1碳素钢：Mn%≤0.8%～0.9% 、Si%≤0.4%
（一）金属材料的基础知识
锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－ 0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足 够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如 16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲 斗，球磨机衬板等。锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。
（一）金属材料的基础知识
3、合金元素对金属材料性能的影响
铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降 低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的 重要合金元素。
镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐 蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源，故应尽量采用 其他合金元素代用镍铬钢。
（二）电站常用钢管用钢
钢号 10Cr9Mo1VNb
GB 5310
1Mn17Cr7MoVNbBZr (17-7MoV)
1Cr18Ni9 GB 5310
0Cr17Ni12Mo2 GB 13296—2007
0Cr18Ni11Ti GB 5310
燃煤发电厂金属材料介绍2-金属材料基础知识
第二章.金属材料基础知识
机械混合物
定义：两种或两种以上的相按一定质量百分数组 成的物质'。 混合物各相保持其原有晶格'。 混合物的性能：取决于各组成相的性能，以及它 们分布的形态、数量及大小'。
第二章.金属材料基础知识
➢ 铁碳合金中的机械混合物有珠光体和莱氏体' 。
➢ 珠光体：奥氏体A发生共析转变所形成的铁素 体F与渗碳体Fe3C的混合物－共析体（P）'。
主要内容
第一章.火电机组用钢 第二章.金属材料基础知识 第三章.金属材料热处理 第四章.金属材料力学性能 第五章.锅炉用钢运行后特点及变化
第二章.金属材料基础知识
质是由原子、分子、离子等组成'。 自然界中有很多化学元素，它们可以分 成金属和非金属（有机、无机、复合） 两大类 。 金属与非金属区别：金属有金属光泽， 并具有可塑的性质，良好的导电和导热
❖ 白铜：主要是铜与镍所组成的合金'。 ❖ 黄铜(brass)：是铜与锌等元素组成的合金'。
第二章.金属材料基础知识
相 在一个体系中，性质相同的均匀部分称之“相” 相与相之间存在界面，冰和水是两种不同的相'。
❖ 在固态下，物质可以是单相的，也可以是多相的'。 ❖ 铁在同素异构转变过程中，会出现相的变化'。 ❖ 纯铁是单相的，而钢一般是双相或是多相的'。 ❖ 固态白铜（铜与镍二元合金）是单相的'。 ❖ 合金中有两类基本相：固溶体和金属化合物'。
第二章.金属材料基础知识
随着温度的改变， 金属在结晶成固态 之后继续冷却的过 程中，晶格类型随 温度下降而发生变 化的现象，也称同 素异构转变，又称 重结晶'。
电厂金属材料与实训 教学课件 作者 洪景娥 冯刚 主编 第4章 火电厂常用金属材料
• 除了以上四种常存杂质外，还有氢、氧、氮等残存与钢中，这些气体易 与形成白点、气孔和非金属夹杂物。特别是氧化夹杂，如SiO2、MnO等。 这些缺陷的存在，均要使钢材质量下降。
体的形式溶入铁素体，可以提高钢的强度。特别是它能与钢中的硫， 化合形成高熔点的MnS化合物，可消除硫的脆热性，因此，锰是有 益元素。在碳钢中锰的含量一般不超过1.2%以下。
(2)硅的影响， 硅与锰相似，也是炼钢脱氧是残存在钢中的。硅溶入铁素体可 以起固溶强化的作用，但含量增多是钢变脆，一般控制在0.4%以下。
若为高级优质碳素工具钢，则在钢号后加写A字(或高字)，如T8A、T12A(碳 8高、碳12高)。
2020/9/28
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电厂金属材料
三、 铸铁
• 铸铁是含碳量为2．11％一6．69％的铁碳合金，工业上常用铸铁的含碳量在 2．5％一4．0％之间。锰、硅、硫、磷的含量比碳钢多。
1、概述
在工业上应用的铸铁中，碳一般是以石墨状态存在，这使得铸铁有许多优点。
2020/9/28
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电厂金属材料
• （3）硫的影响 硫是从矿石和燃料中带来的，虽经炼钢，炼铁，还未能 完全消除而残存钢中。硫不溶于铁，但容易以FES的形式与FE形成低熔点 共晶体并存在与晶界上这种共晶体在958℃时熔化，使得在1100～1200℃ 是轧、锻的钢材发生晶间开裂并报废，称为热脆性，因此硫是有害元素， 在钢中的含量要控制在0.055%以下。当钢中有锰存在是，锰与硫产生高 熔点的MnS（熔点1620℃），可以消除硫的热脆性。
火电厂常用金属材料
• 影响因素：合金元素（V Ti提高松弛稳定性，碳 钢中含碳量0.17%时最好，低合金钢中含碳量由 0.2%增加至0.3%松弛稳定性急剧下降）、热处理 （正火加回火比淬火加回火好，奥氏体化温度高 松弛稳定性好，回火温度高松弛稳定性差）
• 碳钢：含碳量在0.02-2.11%的铁碳合金称 为碳钢，实际使用的碳钢含碳量一般不超 过1.4%。
• 特点：冶炼及加工简便，有一定的机械性 能和良好的工艺性能，价格低廉。
• 分类：有5种，按含碳量；按钢中硫、磷含 量；按用途；按冶炼方法；按脱氧方法。
1.1 碳钢分类
• 1、按钢中含碳量分类
• 1.1低碳钢：含碳量≤0.25% • 1.2中碳钢：含碳量0.25%--0.60% • 1.3高碳钢：含碳量≥0.60%
• 硬度与强度之间有线性关系：σb=kHB • K=0.34-0.36退火状态的碳钢 • K=0.33-0.35合金调质钢
3.4冲击韧性
• 冲击韧性：表示材料抵抗冲击载荷的能力。 用符号ak表示，单位J/cm2
• akU；表示U型缺口形状试样的冲击韧性。 • akv；表示V型缺口形状试样的冲击韧性。
• 危害：应力腐蚀过程没有明显的塑性变形，会导 致设备突然损坏，造成重大事故。
• 不锈钢应力腐蚀开裂：最容易引起不锈钢应力腐 蚀的介质是氯离子、硫化氢、氢氧化钠溶液。
7.2.烟气腐蚀
• 烟气腐蚀：由于烟气中含硫而引起锅炉受 热面管子腐蚀称烟气腐蚀或硫腐蚀。
• 部件：锅炉尾部受热面省煤器、空气预热 器易发生硫腐蚀。含镍高的合金钢易发生 硫腐蚀，腐蚀特征，金属表面遭区域性破 坏。
燃煤发电机组用金属材料种类及其特点
金属的高温性能
一、高温下金属的强度
温度越高强度越低;高温下使用时间越长强度越低.
断裂机制：穿晶断裂
沿晶断裂
提高高温强度的主要措施:减少晶界或强化晶界.
持久强度
持久强度:在给定的温度下和规定时间内，试样 发生断裂的应力值.
⑵ 奥氏体:
碳在 -Fe中的固溶体称奥氏体'。用A或 表示'。
是面心立方晶格的间隙固溶体'。溶碳能力比铁素体大， 1148℃时最大为2.11%'。
组织为不规则多面体 晶粒，晶界较直'。强 度低、塑性好，钢材
热加工都在 区进行.
碳钢室温组织中无奥 氏体'。
奥氏体
奥氏体（A或γ）
➢ 定义：碳溶于γ-Fe中所形成的间隙固溶体（高温组织） ➢ 晶格结构：fcc ➢ 最大溶解度：2.11%（1148℃） ➢ 性能： σb≈400MPa HBS=170～220 δ=40%～50% 高塑性、
➢ 晶格结构：bcc
➢ 最大溶解度：0.02%（727℃）
➢ 性能： σb=180～230MPa σ0.2=100～170MPa HBS=50～80
δ=30%～50% ψ=70%～80%
ak=160～200J/cm 2
δ-铁素体：碳溶于δ-Fe中所形成的间隙固溶体，最大溶解度：0.09%
（1495℃）
三、应力松弛
应力松弛:金属在高温和应力作用下，如维持总 变形量不变，则随着时间的延长，弹性变形逐渐 转变为塑性变形，从而逐渐使应力减小的现象'。 例：紧固件、弹簧、汽封、弹簧片等'。
1、 耐热钢的化学稳定性——防腐蚀性能
电厂金属材料(第三版)
电厂金属材料在节能环保领域的应用
总结词
随着环保意识的提高，电厂金属材料在节能环保领域的应用越来越广泛。
详细描述
电厂金属材料在节能环保领域主要应用于烟气脱硫、除尘和污水处理等方面。这 些材料需要具备耐腐蚀、耐磨损和耐高温等特点，以确保设备的长期稳定运行和 达到环保标准。
电厂金属材料应用案例分析
总结词
详细描述
电厂金属材料在发电设备中主要应用于汽轮机、锅炉、燃气轮机等关键部件。 这些材料需要具备优良的耐热性、抗腐蚀性和高强度等特点，以确保设备的长 期稳定运行。
电厂金属材料在输电线路中的应用
总结词
输电线路是电力传输的关键设施，需要具备高导电性和耐腐 蚀性等特性。
详细描述
在输电线路中，电厂金属材料主要应用于导线、绝缘子和铁 塔等部件。这些材料需要具备高导电性能和耐腐蚀性能，以 确保电力传输的稳定性和可靠性。
电厂金属材料的重要性
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保证电厂设备的可靠性和安全性
电厂金属材料的质量和性能直接影响到设备的运 行稳定性和安全性。
提高电厂的经济效益
优质的金属材料可以延长设备的使用寿命，减少 维修和更换的频率，从而降低成本。
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推动技术创新和产业升级
电厂金属材料的发展和应用推动了相关产业的技 术创新和产业升级，促进了经济发展。
电厂金属材料的发展前景与展望
新材料研发
随着科技的不断进步，新的金属材料将不断涌现，为电厂金属材 料的发展提供更多选择和可能性。
智能化应用
智能化技术的应用将进一步拓展，实现电厂金属材料的智能监测、 预警和维护等功能，提高运行效率和安全性。
可持续发展
电厂金属材料的发展将更加注重可持续发展，通过节能减排、资源 循环利用等方式，降低对环境的影响，实现绿色发展。
电厂金属
电厂设备材料可分为金属材料（黑色金属及有色金属）、非金属材料（高分子材料及无机非金属材料）和复合材料等。
（一）金属材料1．黑色金属（1）生铁、铁合金。
生铁分炼钢生铁和铸造生铁。
铁与任何一种金属或非金属的合金都叫做铁合金。
（2）铸铁。
具有优良的铸造性能和良好的耐磨性、消震性及低的缺口敏感性。
还具有良好的耐热性和耐腐蚀性。
铸铁包括：灰口铸铁、孕育铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、合金铸铁。
（3）钢。
①钢的分类如下：A．按化学成分分类，可将钢分为碳素钢和合金钢。
B．按冶炼质量分类，可将钢分为普通钢、优质钢和高级优质钢。
C．按用途分类，可将钢分为结构钢、工具钢、特殊性能钢等。
D．按冶炼方法分类，可将钢分为平炉钢、转炉钢、电炉钢。
E．按脱氧程度分类，可将钢分为镇静金刚、半镇静钢和沸腾钢。
F．按金相组织分类，在退火状态下，可将钢分为亚共析钢、共析钢、过共析钢；在正火状态下，可将钢分为珠光体钢、贝氏体钢、奥氏体钢。
G．按供应时的保证条件分类，可将钢分为甲类钢、乙类钢和特类钢。
②钢的牌号表示方法。
根据牌号可以看出钢的类别、含碳量、合金元素及其含量、冶炼质量以及应该具备的性能和用途。
例如甲类钢牌号用“A”字加上阿拉伯数字0、1、2、3、4、5、6、7表示。
又如20号钢号，表示平均含碳量为0.20%的钢。
再如9Cr18表示平均含碳量为0.9%、含Cr量为18%的不锈钢。
③国外钢的牌号的主要特点方法（见教材第4页）。
④几种常用钢的主要特点及用途。
A．普通碳素钢分甲类钢和乙类钢两种。
甲类钢多用于建筑工业使用的钢筋，机械制造中使用的普通螺钉、螺母、垫圈、轴套等，也能轧成板材、型材（如工字钢、槽钢、角钢等）；乙类钢的用途与相同数字的甲类钢相同。
B．普通低合金钢是在普通碳素钢的基础上。
加入了少量的合金元素，不仅具有耐腐性、耐磨损等优良性能，还具有更高的强度和良好的力学性能。
C．铸钢具有更高的力学性能，特别是塑性、韧性高，有良好的可焊性，但它的铸造性差，可用在铸造大型部件上，如轴箱、水泵体、齿轮等。
电厂常用金属材料牌号及其应用
电厂常用金属材料牌号及其应用一、电厂常用金属材料及分类方法火力发电厂由锅炉、汽轮机、发电机和辅机组成;使用的金属材料很多,主要以钢材为主,还有铸钢、铸铁、以及铜、铝、钛等有色金属;根据制造者和使用者的不同,对一种材料常用几种不同的分类方法;1、钢的分类钢,是对含碳量质量百分比介于%至%之间的铁碳合金的统称以铁为主要元素、含碳量一般在2%以下,并含有其他元素的材料;钢的化学成分可以有很大变化,只含碳元素的钢称为碳素钢碳钢或普通钢；在实际生产中,钢往往根据用途的不同含有不同的合金元素,比如：锰、镍、钒等等;⑴按化学成分分类⑵按钢的品质分类⑶按冶炼方法分类⑷按显微组织分类⑸按用途分类⑹按强度分类2、铸铁的分类3、铜的分类二、化学元素及其在钢中的作用1、电厂常用金属材料中的化学元素钢中常存五元素：C、Si、Mn、S、P 钢中五害元素：Sn、Pb、As、Sb、Bi 2、钢中主要元素在钢中的作用三、世界主要国家钢号表示方法1、中国钢号表示方法根据GB/T 221-2008钢铁产品牌号表示方法规定,钢号采用汉语拼音、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的原则,即：⑴钢号中添加的合金元素采用化学元素符号表示,如Cr、Mo、Mn…等;混合稀土元素用Re或Xt表示;⑵产品名称、用途、冶炼和浇注方法等,一般采用汉语拼音的缩写字母表示;⑶钢中主要化学元素含量用阿拉伯数字表示;不同钢种其钢号表示方法有所不同,分别举例说明如下：a、碳素结构钢：Q235AA3钢“235”表示屈服强度下限数值,单位MPa,“A”表示质量等级代号,共分为A、B、C、D四级;b、优质碳素钢：20,20g钢钢号头两位数字表示平均含碳量的万分之几,“20”表示平均含碳量为%;钢号后缀“g”表示锅炉用钢;c、碳素工具钢：T8A“T”代表碳素工具钢类,数字表示平均含碳量的千分之几,“8”表示平均含碳量为%;钢号后缀“A”表示高级优质;d、合金结构钢、耐热钢：12Cr2MoWVTiB102钢钢号头两位数字表示平均含碳量的万分之几,“12”表示平均含碳量为%;钢中主要合金元素含量一般以百分之几表示,小于%时只标符号,不标含量;但对易混淆的钢号除外,如12Cr1MoV和12CrMoV,前者～%,后者～%,其余成分全部相同;当平均合金含量在﹪～﹪,﹪～﹪…,﹪～﹪,…范围时,分别用相应数字2,3,…,21,…标注;e、不锈耐酸钢、耐热钢：1Cr18Ni9Ti钢号前数字表示平均含碳量的千分之几,“1”表示平均含碳量为%;当平均含碳量≤﹪,用“0”表示；当平均含碳量≤﹪,用“00”表示;合金元素及含量标注同上;f、合金工具钢高速钢：W18Cr4V一般不标出碳含量;2、美国钢号表示方法美国钢铁产品牌号大都采用美国各团体学会标准的牌号表示方法;主要有：AISIAmerican Iron and Steel Institute 美国钢铁学会标准SAEAmerican Society of Automotive Engineers美国汽车工程师学会标准ASTMAmerican Society of Testing and Materrials美国材料试验学会标准ASMEAmerican Society of Mechanical Engineers美国机械工程师学会标准此外还有“金属与合金牌号的统一数字系统”Unified Numbering System for Metals and Alloys,简称UNS系统;结构钢的钢号目前大都采用AISI和SAE标准的钢号表示方法;钢号一般采用四位数字来表示,前两位表示钢类,后两位表示钢中平均含碳量,以万分之几表示;如：“1016”——普通碳素钢,含碳量%,相当于我国的16Mn;不锈钢和耐热钢的钢号通常采用AISI钢号表示方法;钢号由三位数字组成,第一位数字表示钢的类型,其它两位数字只表示顺序号;如：“3××”——镍铬奥氏体钢;对于我们常见的电站用钢,主要采用ASTM和ASME标准的钢号表示方法;I.部分ASME/ASTM标准及所列出的材料牌号：SA-106 高温用无缝碳钢公称管；分A、B、C三等级,形成SA-106A、SA-106B、SA-106C三种钢;其中A级钢中：C≤%、S≤%、P≤%;SA-192 / SA-192M 高压用无缝碳钢锅炉管子；SA-209 / SA-209M 锅炉和过热器用无缝碳钼合金钢管子；分T1、T1a、T1b三等级,形成三种钢;SA-210 / SA-210M 锅炉和过热器用无缝中碳钢管子；分A-1、C二等级,形成二种钢;SA-213 / SA-213M 锅炉、过热器和换热器用无缝铁素体和奥氏体合金钢管子；标准给出的铁素体钢有：标准给出的奥氏体钢有：SA-335 / SA-335M 高温用无缝铁素体合金钢公称管；标准中给出的钢有：SA-387 / SA-387M 压力容器用铬钼合金钢板；SA-515 / SA-515M 中、高温压力容器用碳钢板；按强度等级分为：60；65；70；三种钢SA-516 / SA-516M 低、中温压力容器用碳钢板；按强度等级分为：55；60；65；70；四种钢SA-662 / SA-662M 中、低温压力容器用碳锰钢板；分A、B、C三等级,形成三种钢;SA-672 / SA-672M 中温高压用电熔化焊公称管；其中有：A672B70CL32SA-691 / SA-691M 高温、高压用碳素钢和合金钢电熔化焊公称管;其中有：A691Cr1-1/4CL22钢号表示方法及其含义在选用ASME材料时,常常遇到比如：SA213 TP304H、SA106 的情况,那么它们到底表示什么意思呢以下来详细说明其中的含义;ASME 的钢号基本上按以下六部分来表示：S x xxx xx xxx x①②③④⑤⑥S A 213 TP 304 H①.“S”： ASME 标志代号;②. x ：分“A”、“B”两种：A 表示铁基材料ASME第二卷材料篇中PART A；B 表示非铁基材料ASME第二卷材料篇中PART B;③．xxx：表示钢号序号;如“53、106、335、213、216、240”等等,感觉有点像国标的标准号;④．xx：常用的有“TP、GRADEGr、TYPET、WC、CLASSCL、F”等,其表示的意义分别为：“TP”：不锈钢耐热钢；“WC”：可焊铸钢；“GRADE”：按化学成份分的类别；“F”：锻件；“TYPE”：按化学成份的类型；“CLASS”：按成份或强度分的类别；“T”：小口径管；“P”：大口径管;⑤．xxx :数字或英文字母,其意义如下表：⑥.x：附加说明如：H－表示含碳量较高,C=～%；L－表示含碳量较低C<%；N－表示含氮；CD－冷拔；ERW－电阻焊管;、ASME/ASTM、JIS管子材料对照表根据GB5310-2008标准,此标准中钢的牌号与ASME/ASTM以及JIS相近钢牌号对照表如下：GB5310-2008、ASME/ASPM、JIS管子材料对照表因此,T91/P91可由10Cr9Mo1VNbN的材料代替；T22/P22可由12Cr2MoG的材料代替；SA106-B的管子可由20G或者20MnG的材料代替;3、德国钢号表示方法DIN表示德国工业标准;钢号有两种表示方法,DIN17006体系和DIN17007体系,常见的为DIN17006体系;对于碳素钢,常有按照材料强度的表示方法;如：钢号的主体由St字母stahl的缩写和随后的抗拉强度下限数值组成kgf/mm2,然后是附在主体后面代表保证范围的数字和处理状态的缩写字母,保证范围见下表;“”中St45代表抗拉强度下限450MPa,8代表保证高温强度或蠕变强度;相当于中国的20g;对于低合金钢,由表示含碳量为万分之几的数字、合金元素符号和表示合金元素含量值的数字组成;合金元素采用化学元素符号表示,并按其含量的高低依次排列,含量相同时则按字母次序排列;实际合金元素含量是数字除相应指数;Cr、Co、Mn、Ni、Si、W的指数为4,Al、Cu、Mo、Nb、Ti、V的指数为10,N、S、P的指数为100;例如：10CrMo910,平均含碳量为%,Cr含量%,Mo含量1%;相当于中国的12Cr2MoG,美国的T22、P22、F22;对于高合金钢钢中总合金元素含量≥5%,钢号前面冠以字母“X”,随后是表示平均含碳量万分之几的数字、按含量排序的合金元素符号和表示主要合金元素含量的平均百分数组成;平均百分数按四舍五入化为整数;例如：X6CrNiNb1810——含%C,18%Cr,10%Ni及少量Nb,相当于中国的0Cr18Ni11Nb,美国的TP347H；X2CrNiMo18143——含%C,18%Cr,14%Ni和3%Mo,相当于中国的00Cr17Ni14 Mo2,美国的TP316L;4、日本钢号表示方法JIS是日本工业标准的代号Japanese Industrial Standard;钢号原则上由三部分组成;第一部分用英文字母表示材料分类,如：“S”表示钢steel;第二部分对于碳素钢,用数字表示含碳量,其它钢材用英文字母表示用途、钢材种类或主要合金元素等;钢号的第三部分一般为数字,对于碳素结构钢,用来表示强度下限值；对于合金结构钢,数字代号表示合金元素含量及碳含量；对于不锈钢和耐热钢,用三位数字表示,基本上参考美国AISI标准不锈钢的2XX、3XX、4XX及6XX等数字系列;此外,在第三部分之后,根据需要,还可附加表示形状、制造方法及热处理等方面的后缀符号;部分钢材用途、钢材种类对应的符号主要合金元素代表符号主要合金元素含量数字代号与元素含量范围对照由于日本钢号表示方法规律性差,现通过一些典型钢号做具体说明：S20C S表示钢,20表示碳含量C%×100,C表示碳素钢;该钢号相当于中国20号钢;SB42 S表示钢,B表示锅炉及压力容器用碳素钢板,42表示抗拉强度下限值kgf/mm2;该钢号相当于中国20g;SGV42 S表示钢,GV表示中、常温压力容器用碳素钢板,42表示抗拉强度下限值kgf/mm2;该钢号相当于中国20g;STBA22 S表示钢,TBA表示锅炉、热交换器用合金钢管,22表示钢种序号;该钢号相当于中国15Cr1Mo,德国15CrMo44,美国T11、P11、F11;STBA24 S表示钢,TBA表示锅炉、热交换器用合金钢管,24表示钢种序号;该钢号相当于中国12Cr2MoG,德国10CrMo910,美国T22、P22、F22;STPA28 S表示钢,TPA表示管道用合金钢管,28表示钢种序号;该钢号相当于中国10Cr9Mo1VNb,德国X10CrMoVNb91,美国T91、P91;SUS321 S表示钢,US表示结构用不锈钢,321表示铬镍奥氏体钢序号;该钢号相当于中国1Cr18Ni9Ti,德国X12CrNiTi189,美国AISI321;SCr440 S表示钢,Cr表示含铬钢,4表示铬含量在～%之间;40表示碳含量C%×100;该钢号相当于中国40Cr,德国41Cr4,美国5140;SACM645 S表示钢,ACM表示含铝、铬、钼钢,6表示铬含量在＞%、钼含量在～%之间;45表示碳含量C%×100;该钢号相当于中国38CrMoAl,德国41CrAlMo7,美国6470E; 5、俄罗斯钢号表示方法ΓΟСΤ是原苏联的标准代号;该标准原则上和中国标准GB/T 221-2008相近,只是钢号中化学元素名称及用途等用俄文字母表示;常见的钢号15ХΜ、12Х1ΜФ、12Х18Η10Τ就相当于中国的15CrMo、12Cr1MoV、1Cr18Ni9Ti;俄文字母所代表的化学元素符号四、火力发电厂常用钢号介绍用钢特点：种类繁多,耗钢量大;运行条件：高速旋转承受扭矩和冲击载荷,在烟、汽、水等腐蚀介质下工作,高温、高压下长期运行;电站金属材料选用原则——①使用性能力学性能、组织稳定性、物理化学性能,②工艺性能冶炼、冷热加工及焊接性能,③经济合理性综合成本发挥可用潜力,④符合有关的国家标准和行业标准要求;1、蒸汽管道含集箱和锅炉受热面管子用钢⑴工作条件蒸汽管道主蒸汽管道、导汽管、再热蒸汽管道：钢管重量、介质重量、保温材料重量、支撑悬吊等附加载荷；管、孔应力集中承受内部介质高温、高压作用；管壁温度与介质温度相近,即在蠕变条件下运行；启停炉时,存在周期性交变载荷、热应力；内、外壁腐蚀;过热器和再热器管：管壁温度大于介质温度20～90℃,长期高温应力作用下工作,受高温烟气腐蚀和磨损;水冷壁管：锅炉给水水质不好,内部容易产生垢下腐蚀；燃料含硫高时,外壁会出现硫腐蚀;省煤器管：温度波动大,烟气飞灰磨损;⑵用钢要求蒸汽管道：足够高的蠕变强度累积相对蠕变变形量小于2%、持久强度大于50MPa～70MPa、持久塑性大于延伸率3%～5%；良好的组织稳定性；高的抗氧化腐蚀性；良好的工艺性能：热、冷加工性能及焊接性能;过热器和再热器管：足够高的蠕变强度、持久强度和持久塑性具有相对稳定的组织和性能高的抗氧化性能1级完全抗氧化性,工作温度下的氧化速度﹤a良好的冷、热加工工艺性能和焊接性能;水冷壁和省煤器管：有一定的室温、高温强度,使管壁厚度不致过厚,从而传热效果良好,并有利于加工; 良好的抗热疲劳性能和供热性能,以防因脉动疲劳或热疲劳损伤而导致过早损坏; 良好的抗腐蚀性能,并要求耐磨损性能、工艺性能好,尤其是焊接性能良好;⑶电站常用钢管用钢⑷管材替换原则替换管材须具备符合强度设计要求的许用应力；有与被替换管相匹配的管径、壁厚；掌握替换管材所要求的焊接工艺、并有相应的焊接材料;2、锅炉锅筒汽包用钢⑴工作条件：一定的温度、压力,水汽介质腐蚀；上下壁、内外壁温差——热应力；管、孔——应力集中；温度交变,低周疲劳;⑵对材料的要求：高的高温强度：对于高压、超高压及亚临界锅炉锅筒,σs≥ 400MPa；对于启停频繁、调峰锅炉,为防止产生低循环疲劳损伤,σs/σb～、缺口敏感性低、抗疲劳性能良好；具有良好的冲击韧性、高的断裂韧性和较低的时效敏感性,且脆性转变温度较低；高的抗汽水腐蚀能力；良好的塑性,热、冷加工性能及焊接性能;⑶锅筒用钢——优质碳素钢和低合金钢3、汽机大锻件用钢汽轮机转子、叶轮；发电机转子、护环⑴工作条件复杂应力作用扭转力矩、交变弯曲应力、离心力、旋转振动交变应力、瞬时冲击载荷扭应力、热应力、装配应力高温蒸汽——蠕变损伤启停变负荷——疲劳损伤腐蚀介质——应力腐蚀发动机护环在氢冷氛围,一定程度受到氢腐蚀⑵汽轮机主轴和叶轮用钢要求足够高的强度、良好的塑性和韧性；较高的蠕变强度、持久强度和长期组织稳定性；较高的断裂韧性和抗疲劳性能,低的脆性转变温度；较低的残余应力≯相应强度级别材料径向屈服强度下限值的8%;锻件Φ=600～1000mm,≯40MPa；锻件Φ﹥1000mm,≯50MPa;良好的抗氧化和抗高温蒸汽腐蚀的能力;冶金质量好、材料性能均匀,不应有裂纹、白点、缩孔、折叠、过度的偏析,以及超过允许的夹杂和疏松等;锻件材料均匀性,可在锻件热处理后,通过测量硬度的方法进行检验硬度的均匀性要求规定为：对于转子体和主轴锻件——同一圆弧表面上各点间的硬度差不应超过30HB,在同一母线上的硬度差不应超过40HB;对于轮盘和叶轮——轮缘和轮毂的半径方向上每隔90°各测1点,轮缘和轮毂间任意两点间的硬度差不应超过40HB,轮缘各点间和轮毂各点间的硬度差不应超过30HB;⑶汽轮机主轴和叶轮用钢≤450℃、截面厚度＜450mm的汽轮机转子和叶轮⑷无磁性护环用钢要求高的强度,尤其屈服强度,尽可能高的塑韧性材料均匀,晶粒要细残余应力小,且分布均匀较好的冷、热变形性能良好的抗腐蚀性能适当的热膨胀系数⑸常用汽轮发电机护环用钢4、汽轮机与燃气机叶片用钢⑴工作条件高速旋转,动叶片离心力引起的拉应力；蒸汽流动产生的弯曲应力和扭转应力；机组频繁启停造成叶片承受交变载荷作用；转子平衡、隔板间隙不良引起叶片振动；受化学腐蚀和汽水冲蚀；燃机叶片受高温氧化腐蚀;⑵叶片用钢要求较高的强度、塑性、韧性和热强性能;对于﹥400℃工作的叶片,除室温力学性能外,还应具有较高的持久强度、蠕变强度及持久塑性,且组织性能稳定性好,持久缺口敏感性低; 良好的减振性、耐蚀性,且抗腐蚀疲劳和抗热腐蚀性疲劳性能好;耐磨性能好;特别是承受水滴冲刷磨损的后几级;良好的工艺性能;⑶常用汽轮机叶片用钢5、高温紧固件螺栓、螺母用钢⑴工作条件大多在高温状态下工作,主要承受拉伸应力,有时也承受弯曲应力;有些紧固件承受高温氧化作用;⑵用钢要求抗松弛性能高;最小密封应力一般为150MPa,压紧力大于最小密封应力一定的持久强度和蠕变强度,蠕变脆化倾向及蠕变缺口敏感性小,且具有良好的持久塑性;组织性能稳定性好,回火脆性和热脆性倾向小;承受疲劳载荷如联轴器螺栓材料,较高的抗疲劳和抗剪切的能力;在汽缸内部工作的螺栓,由于受蒸汽和水的冲蚀,还应具有一定的抗蚀性;为防止螺纹咬死和减少磨损,选材时,螺母材料强度等级应比螺栓低一级硬度低20HB～50HB;⑶常用高温紧固件用钢GB/T 20140-2006、DL 439—20066、汽轮机与锅炉铸钢件用钢汽轮机铸钢件主要有：汽缸高中压外、内缸、喷嘴室、隔板、高、中主汽门和调速汽门等；锅炉铸钢件主要有：阀门、堵阀、管道附件等;⑴工作条件温差引起热变形、热应力汽缸蒸汽压力差产生应力作用隔板启动和负荷变动可能产生热疲劳喷嘴室除了承受温差、压力差,还承受工质的冲蚀、磨损和热应力作用阀门⑵用钢要求良好的浇铸性能好的流动性及小的收缩性;为此,铸钢中碳、硅、锰的含量应比锻、轧件高一些;高温及高应力下长期工作的铸钢件用钢——较高的持久强度和塑性,并具有良好的组织性能稳定性;承受疲劳载荷作用的铸钢件用钢——良好的抗疲劳性能和较高的冲击韧性;如汽轮机汽缸和喷嘴室承受高温蒸汽冲蚀与磨损的铸钢件用钢——一定的抗氧化性能和耐磨性能;需焊接的铸钢应具有满意的可焊性;⑶常用铸钢件用钢7、锅炉构架用钢锅炉构架又称锅炉骨架,分支承式、悬吊式和半悬吊式;构架主要由梁、柱、顶板、护板、盖板、平台、楼梯、冷灰外壳等元件组成;⑴工作条件承载锅炉本体载荷汽包、管道、受热面、集箱、汽、水、煤、油等和其他载荷安全阀反冲力、炉内爆炸力、地震载荷、风载荷、雪载荷等⑵用钢要求足够的常温强度和刚度适宜的脆性转变温度对于严寒地区,NDT低于-40℃良好的焊接性能⑶锅炉钢架常用钢号及应用范围8、压力容器用钢电站压力容器主要有：换热容器高加、低加、热网加热器、疏水、蒸汽冷却器等、液氨蒸发器等、储存容器定排、连排、扩容器、缓冲罐、氢罐、压缩空气罐、仓泵、液氨储罐等、分离容器除氧器;⑴工作条件工作压力高、介质冲刷磨损、介质腐蚀⑵用钢要求室温强度、良好塑性配合,屈强比适宜,高的抗时效能力;良好的韧性;对于20R、16MnR以及15MnVR钢板,其室温横向夏比V形缺口试样冲击功应不小于31J,而对于强度较高的15MnVNR以及18MnMoNbR钢板,其冲击功应不低于34J;此外,应选用材料的脆性转变温度和无塑性转变温度比较低的钢材;对于承受腐蚀介质作用的容器,应根据使用环境和受力状态,选用耐腐蚀性好的材料; 具有良好的冷、热加工性能和焊接性能的材料;⑶部分压力容器常用钢板牌号五、某600MW超超临界机组用钢特点1、机组参数火力发电机组锅炉的参数：2、600MW超超临界机组的用钢实例锅炉部分四大管道部分汽机部分六、超超临界机组新型材料简介超超临界机组的发展是以材料的发展为基础的,在超超临界机组中,由于材料要在高温、高压下运行,因而要求材料不但要有良好的持久强度,而且还要求具有良好的抗高温氧化性能,特别是抗蒸汽侧氧化;因此,为了适应超超临界机组的发展需求,美国、日本、欧洲等发达国家,经过多年的研究,开发了%Cr系列,9%Cr系列及奥氏体系列等新钢种,并纳入到美国ASME/ASTM标准中,成为制造超超临界机组的主要侯选钢种;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、T122/P122、Super304H和HR3C四种;T92/P92和T122/P122为新型铁素体耐热钢,目前我国USC机组主蒸汽管道、集箱的选材为P92和P122钢;Super304H和HR3C为新型奥氏体耐热钢,目前我国USC锅炉高温过热器选材为Super304H和HR3C;钢材的耐热性能主要是通过合金化来达到的;所谓合金化,就是在碳钢的基础上加入可以提高热稳定性和热强性的合金元素;常用的合金化元素是Cr、Mo、W、V、Ti、Nb和稀土元素;所加入的合金元素种类和成份不同,钢的组织结构和耐热性能就不一样;从上述可以得出,新型耐热钢按合金成分及金相组织的不同分为以下几类,根据分类对新型材料进行了解和认识;1、%Cr系列低合金耐热钢%Cr系列耐热钢主要有ASME标准中T22、T23、T24及GB5310中12Cr2MoWVTiBR102钢,化学成分见下表;%Cr系列耐热钢化学成分 WP%标准 C Si Mn P S Cr W Mo V Nb N B Al Ti ASMESA-213 T22 ~ ≤~ ≤≤~ -~- - - - - -ASMESA-213 T23 ~ ≤~ ≤≤~~ ~ ~ ~ ≤~ ≤-ASMESA-213 T24 ~ ~ ~ ≤≤~ -~ ~-≤~ ≤~GB5310 R102 ~ ~ ~ ≤≤~~ ~ ~- -~-~此类钢在火电厂锅炉中作为压力部件得到大量应用,特别是过热器、再热器的低温区域以及水冷壁中,在联箱和管道中应用也比较普遍,其关键的性能要求包括：450℃以下良好的抗拉强度,550℃以下良好的持久强度；T11/P11、T22/P22、12Cr1MoV等钢在亚临界锅炉已广泛应用,在上述材料的基础上,日本住友金属公司开发了T/P23,通过在T22基础成分中以W取代Mo,并添加Nb、V提高蠕变强度,降低C,提高焊接性能,同时加入微量的B提高淬透性以获得完全的贝氏体组织;与此同时,欧洲开发了T/P24,其合金化特点是通过V、Ti、B的多元微合金化提高蠕变性能;因此适合作为超临界超超临界机组的水冷壁材料,也可取代P22、12Cr1MoV等材料作为亚临界机组的高温管道和联箱,以减小壁厚;T23采用了低C,Mo、W复合固溶强化和Nb、V、B微量元素析出强化的优点,使该钢550℃~625℃的温度范围,许用应力是T22钢的2倍,580℃持久强度是12Cr1MoV钢的倍,持久强度与我国12Cr2MoWVTiBR102钢接近,且具有高的冲击韧性和良好的焊接性能,焊接时不须预热,焊后不必进行热处理,可代替10CrMo910、T22、12Cr1MoV和12Cr2MoWVTiBR102钢,成为制造超超临界电站锅炉水冷壁的主要候选材料;T24是最近欧洲所研制的一种类似于T23产品的耐热钢,由于其在600℃的持久强度低于T23,所以,目前还没有被我国锅炉行业批量采用;2、9%Cr系列钢ASME SA－213标准中所涉及的9%Cr系列钢分别是T9、T91、T92、T911,主要化学成分见下表;9%Cr系列耐热钢化学成分 WP%ASMESA-213C Si Mn P S Cr Mo W V Nb B N Ni AlT9 ≤~~≤≤~ ~/ / / / / / /T91 ~ ~ ~≤≤~ ~/~ ~/~ ≤≤T92 ~ ≤~≤≤~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ≤≤T911 ~~~≤≤~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ≤≤注：code case 2179－5要求,T92化学成分中,Ti≤％、Zr≤％其中T91是70年代中期,美国在T9钢9Cr-1Mo基础上,通过添加V、Nb、N元素,形成铌、钒和碳氮化合物的析出强化作用,提高了钢在600℃左右的持久蠕变断裂强度,在593℃下,105h的持久强度高达100MPa;9Cr和12Cr铁素体钢如ASPM SA213标准中的T91钢一般都具有较好的抗高温腐蚀性能,允许金属壁温在650℃下长期工作,并保持优良的抗高温腐蚀性能,在600℃时的蠕变强度差不多是T9钢的3倍,与TP304H钢在625℃温度下等强105h的持久强度,并且持久断裂塑性稳定;经过多年的运行检验,T91已成为一个比较成熟的锅炉用钢种;我国在1995年GB5310高压锅炉用无缝钢管标准修订时,将T91纳入到我国标准中,钢号为10Cr9Mo1VNb;T/P91钢具有高的许用应力和韧性、抗疲劳性能,焊接性能优异,目前我国的亚临界和超临界机组中得到了广泛的应用,它主要用于制造高温过热器、再热器管以及高温集箱和蒸汽管道；T/P92钢是用V、Nb元素合金化并控制B和N含量的新型铁素体钢,具有优异的高温强度和蠕变性能,欧洲实践经验表明：T92钢最适用于蒸汽参数在580℃～600℃金属最高温度600℃～620℃的锅炉本体过热器、再热器,P92材料适用于锅炉外部的蒸汽参数高达625℃的高温部件;T/ P122它的Cr含量比T/ P91钢有所提高,其耐腐性增强,通过用W替换部分Mo以及加入少量的B,使得这种钢获得了极好的蠕变性能,C是一种有效控制δ铁素体形成的元素,而减少C含量是为了提高焊接性,为了保证大直径和厚壁管道的韧性,δ铁素体形成应该被Cr当量控制其含量应限制在9%以下,通过加入Cu可以有效降低Cr当量,同时,在管子中这种钢含有少量的δ铁素体归因于Cr含量的增加,但Cr含量增加提高了热腐蚀性,许用应力是改良的9Cr-1 Mo钢的倍,抗腐蚀性明显高于9Cr系列钢;3、S30432Super304H、TP310HNbNHR3C等奥氏体不锈钢化学成分见下表：S30432Super304H、TP310HNbNHR3C化学成分WP%标准 C Si Mn P S Cr Ni Cu Nb NASPM A 213S30432~ ≤≤≤≤~ ~ ~ ~ ~ Code case2328-118Cr9Ni3CuNbNASMESA-213 TP310HNbN S31042 ~ ≤≤≤≤~ ~-~ ~新型奥氏体耐热钢分为18% Cr系列的TP304H 、SUPER304H 、TP347HFG等；20%～25% Cr系列的HR3C、 NF709;SUPER304HS30432是日本住友公司和三菱重工在TP304H基础上增加了C的含量,降低了Si 、Mn 、Cr、 Ni的含量,同时通过添加3%Cu、%Nb、N开发出来的新钢种,650℃许用应力值比TP304H还高出40%;运行10年后,组织和性能稳定,是超超临界机组中受热面高温段的首选材料;可用于650℃以上过热器、再热器部件;TP347HFG是日本住友公司在TP347H基础上开发出来,其抗高温蒸汽腐蚀性能优于TP347H,在保持原有TP347H较高的短时拉伸性能和和各种高温长时性能的同时,又提高了抗高温氧化和高温蒸汽腐蚀;TP347HFG钢虽然它的化学组成和TP347H没有差别,但细晶粒强化效果明显,NbC固溶更加充分,细小弥散分布的MX型碳化物的强化效果,使得材料具有良好抗高温蠕变、疲劳的性能；晶粒细化后有利于Cr穿过晶界向表面扩散形成致密的Cr2O3保护层而防止被蒸汽氧化;HR3CTP310HNbN是日本住友公司在TP31025Cr-20Ni钢基础添加Nb、N形成析出强化的耐热钢,其持久强度高于TP347H、TP310等,且组织稳定性相比也优于310钢,具有较高的高温强度,具有较好的加工性和焊接性,抗蒸汽氧化性和高温抗腐蚀性优于18-8型不锈钢,虽然650℃的许用应力值略低于Super304H,但由于Cr含量高,其耐烟气高温腐蚀和耐汽侧氧化的性能极佳;所以在腐蚀性较高的工况条件下,优先选用该钢种做过热器和再热器的高温部件;NF709钢是新日铁公司在原有20 Cr-25Ni钢基础上严格控制杂质,添加Nb、N、B、Ti,经过了高温的软化处理和较低温度的固溶处理,获得细小的晶粒;NF709钢提升了Cr、Ni的含量增强了钢的奥氏体稳定性,阻止了金属间化合物的形成,也提高了抗蒸汽氧化性和高温抗腐蚀性;。