T91合金（jīn）鋼管|T91合金鋼管（guǎn）化（huà）學成分

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T91合金鋼管|T91合金鋼管（guǎn）化學成分

T91合金鋼管（guǎn）

T91合金（jīn）鋼管是鋼管的一種， T91鋼是（shì）美國國立像樹嶺實驗室和美國燃燒工程（chéng）公司冶金材（cái）料實驗室合作研製（zhì）的新型馬氏（shì）體耐熱鋼。它是在

　　 121MoV鋼的（de）基礎上降（jiàng）低含碳量，嚴格限製硫、磷（lín）的含量，添加少（shǎo）量的釩、铌元素進行合金化。根據ASTM213/A213M-85C,T91鋼的化學成份見表1。 　　與T91鋼對應的德國鋼號（hào）為X10CrMoVNNb91，日本（běn）鋼號為HCM95，法國則為TUZ10CDVNb0901。

　　T91鋼的化學成份%

　　元素 含量（liàng） 　　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鋼中各合金元素分別起到（dào）固溶強化、彌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（zhè）類馬氏體鋼而言，含碳量的上升會加快碳化物球化和聚集速度，加速合金元素（sù）的（de）再分配（pèi），降低鋼的焊接性、耐蝕性和抗氧化性（xìng），故耐熱鋼一般都希望降低含碳量，但含碳（tàn）太低，鋼的（de）強度將降低。T91鋼與（yǔ）12Cr1MoV鋼相（xiàng）比，含碳量降低20%，這是（shì）綜合（hé）考慮上述因素的影響而決定的。 　　②T91鋼中含微量氮，氮的作用體現在兩個方麵。一方麵起（qǐ）固溶強化作（zuò）用，常溫下氮在鋼中的溶解度很小，T91鋼焊後熱影響區在焊接加熱和焊後熱處理過程中，將先後出現VN的固溶和析出過程：焊接加熱時（shí）熱影響區內已形成的奧氏體組織由於VN的溶入，氮含量增加，此後常溫組（zǔ）織中的過飽和（hé）程度提高，在隨後的焊後（hòu）熱處（chù）理中有細小的VN析出，這增（zēng）加了組織穩定性，提高了熱影響區的持久強度值。另（lìng）一方麵，T91鋼中還含有少量A1，氮能與（yǔ）其形成A1N，A1N在1 100℃以上才大量溶入基體（tǐ），在較（jiào）低溫度下又（yòu）重新析出，能起到較好（hǎo）的（de）彌散強化效果（guǒ）。 　　③加入鉻主要是提高耐熱鋼的抗氧化性、抗腐蝕能力，含鉻量小於5%時，600℃開始（shǐ）劇烈氧化，而含（hán）鉻量（liàng）達5%時就具（jù）有良好的抗氧化（huà）性（xìng）。12Cr1MoV鋼在580℃以下具有良好的抗氧化性，腐蝕深度為0.05 mm/a，600℃時（shí）性能開始變差，腐蝕深度為0.13 mm/a。T91含（hán）鉻量提高到9%左右，使用溫度能達到650℃，主要措（cuò）施（shī）就是使（shǐ）基體（tǐ）中溶有更多的鉻。 　　④釩與（yǔ）铌都是強碳化物形成元素，加（jiā）入後能與碳形成（chéng）細小而穩定的合（hé）金碳化物（wù），有很強的彌散強化效果。 　　⑤加入鉬主要（yào）是為（wéi）了提高（gāo）鋼的熱強性，起（qǐ）到固溶強化的作用。 　　2.2 熱處（chù）理（lǐ）工藝 　　T91的最終熱（rè）處理（lǐ）為正火+高溫回火，正火溫（wēn）度為1040℃，保溫時間不少於10 min，回火溫度為730～780℃，保溫時間不少於1h，最（zuì）終熱處理後的組織（zhī）為（wéi）回火馬氏體。 　　2.3 機械性能 　　T91鋼的常溫（wēn）抗拉強度≥585 MPa，常溫屈服強度（dù）≥415 MPa，硬度≤250 HB，伸長率(50 mm標距的標準（zhǔn）圓形試樣)≥20%，許用應力值〔σ]650℃=30 MPa。 　　2.4 焊接（jiē）性能 　　按照國際焊接（jiē）學會推薦的碳當（dāng）量公式算得（dé）T91的碳當量為 　　可（kě）見（jiàn）T91的焊接性（xìng）較差。 　　3 T91焊接時存（cún）在的問題 　　3.1 熱影（yǐng）響區淬硬組織的產生