T91合金鋼管|T91合金鋼管化學成分

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T91合金鋼（gāng）管|T91合（hé）金鋼管化學成分

T91合金鋼管

T91合（hé）金（jīn）鋼管是鋼管的一種（zhǒng）， T91鋼是美（měi）國國立像樹嶺實驗室和美（měi）國燃燒工程公司冶金材料實驗室合作研（yán）製的新型馬氏體耐熱鋼。它是在

　　 121MoV鋼的基礎上降低（dī）含碳量，嚴格限製硫、磷的含量，添加少量（liàng）的釩、铌元素進行合金化。根據ASTM213/A213M-85C,T91鋼的化學成份見表1。 　　與（yǔ）T91鋼對應的德國（guó）鋼號為（wéi）X10CrMoVNNb91，日（rì）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鋼中各合金元素分（fèn）別起（qǐ）到（dào）固溶強化、彌（mí）散強化和提高鋼的抗氧化性、抗腐蝕性能，具體分析如下。 　　①碳是鋼中固溶強（qiáng）化作用最明顯的元素，隨含碳量的增加，鋼的短時強度上升，塑性、韌性下降，對T91這類馬氏體鋼而言，含碳量的上升會（huì）加快碳化物球化和聚集速度，加速合金元素的再分配，降低鋼的焊接（jiē）性、耐蝕性和抗氧（yǎng）化性，故耐熱鋼一般都（dōu）希望降低（dī）含（hán）碳量，但含碳太低，鋼的強度將降低。T91鋼與12Cr1MoV鋼相比，含碳量降低20%，這是綜合考慮（lǜ）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（fāng）麵。一方麵起固溶強化（huà）作用，常溫下氮在鋼中的溶（róng）解度很小，T91鋼焊後（hòu）熱影響區在焊接加（jiā）熱和焊後熱處理過程中，將先後出（chū）現VN的固溶和析出過程：焊接加熱時熱影響區內已形成的（de）奧氏體組織由於（yú）VN的溶入，氮含量增加，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，這增加了組織穩定性，提高了（le）熱影響（xiǎng）區的持久強度值。另一方麵，T91鋼（gāng）中還含有少量A1，氮能與其形成A1N，A1N在1 100℃以上才大量溶入基體，在較低溫度下又重新析出，能起到較好的彌散（sàn）強化效果。 　　③加入鉻主要是提高耐熱鋼的抗氧化性、抗腐蝕（shí）能力，含鉻量小（xiǎo）於5%時，600℃開始劇烈氧化，而含鉻量達5%時就具有（yǒu）良（liáng）好的抗氧化（huà）性。12Cr1MoV鋼在（zài）580℃以下具有良好（hǎo）的（de）抗氧化性，腐（fǔ）蝕深度為0.05 mm/a，600℃時性能開始變差，腐蝕深度為0.13 mm/a。T91含（hán）鉻量提高（gāo）到9%左（zuǒ）右，使用溫度（dù）能達到650℃，主要措施就是使基體中溶有（yǒu）更多的鉻。 　　④釩與铌都是強碳化物形成元素，加入後能與碳形成細小而（ér）穩定的合金（jīn）碳化物，有很強的彌散（sàn）強化效果（guǒ）。 　　⑤加入鉬主要是為（wéi）了提（tí）高鋼的熱（rè）強性，起到固溶強化的作用（yòng）。 　　2.2 熱處理工藝（yì） 　　T91的（de）最終熱處理為正火+高溫回火，正火溫度為1040℃，保溫時間不少於（yú）10 min，回火溫度為730～780℃，保溫時間不少（shǎo）於1h，最終熱（rè）處理後（hòu）的組織為回火馬氏體。 　　2.3 機械性能 　　T91鋼的常溫抗拉強度（dù）≥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（lì）值〔σ]650℃=30 MPa。 　　2.4 焊接性能 　　按照國（guó）際（jì）焊接學會推薦（jiàn）的碳當量公式算得T91的碳當量為 　　可見T91的焊接性（xìng）較差（chà）。 　　3 T91焊接時存（cún）在的問題 　　3.1 熱（rè）影響區淬硬組織的產生