T91合金鋼管|T91合金鋼管（guǎn）化學（xué）成分

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T91合金鋼（gāng）管|T91合金鋼管化學成分

T91合（hé）金鋼管

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

　　 121MoV鋼的基礎上（shàng）降（jiàng）低含（hán）碳量，嚴格限製硫、磷的含量，添加少量（liàng）的（de）釩、铌元素（sù）進行合金化。根據ASTM213/A213M-85C,T91鋼的化學成份（fèn）見表1。 　　與T91鋼對應的德國鋼號為X10CrMoVNNb91，日本鋼號為HCM95，法國則（zé）為TUZ10CDVNb0901。

　　T91鋼的化（huà）學成份%

　　元素 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鋼中各合金元素分別起到固溶（róng）強化、彌（mí）散強化和提高鋼的抗氧化性、抗腐蝕（shí）性能，具體分析如下。 　　①碳是鋼中（zhōng）固溶強化作用（yòng）最明顯的元（yuán）素，隨含碳量的增加，鋼的短時（shí）強度上升，塑性、韌性下降，對T91這類馬氏體鋼而言，含碳量的上升會加快（kuài）碳化物球化和聚集速度，加速合金元素（sù）的再分配，降低鋼的焊（hàn）接（jiē）性、耐蝕性和（hé）抗氧化性，故耐熱鋼一般（bān）都希望降低含碳量，但含碳太低，鋼的強度將降低（dī）。T91鋼與12Cr1MoV鋼相（xiàng）比，含碳量降低20%，這是綜合考慮上（shàng）述因素的影響而決定的。 　　②T91鋼中（zhōng）含微量氮，氮的作（zuò）用體現在兩個方麵。一（yī）方麵起固溶強化作用，常溫下氮在鋼中的溶解（jiě）度很小，T91鋼焊後（hòu）熱影響區在焊接加熱和焊（hàn）後熱處理過程中，將先後出現VN的固溶和析出過程：焊接加熱時熱影響區內已形成的奧氏體組（zǔ）織由於VN的溶入，氮含量增加，此（cǐ）後常溫組（zǔ）織中的過飽和程度（dù）提高，在隨後的焊後熱處（chù）理中有細小的VN析出，這增加了組織穩定（dìng）性，提高了熱影響區的持久強度值。另一方（fāng）麵，T91鋼中還含有少量（liàng）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（qǐ）到較好的彌散強化效果。 　　③加入鉻主要是提高耐熱鋼的抗氧化性（xìng）、抗腐蝕能力，含鉻量小於5%時，600℃開始劇烈（liè）氧化，而含鉻量達5%時就具有良好的抗氧化性。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℃時性能開（kāi）始（shǐ）變（biàn）差，腐（fǔ）蝕深度為0.13 mm/a。T91含鉻量提（tí）高到9%左右，使用溫（wēn）度能達到650℃，主要措施就（jiù）是使基體中（zhōng）溶有更多（duō）的鉻。 　　④釩與铌都是強碳（tàn）化物形成元素，加入後能與（yǔ）碳形成細小而（ér）穩定的合金碳化物，有很強（qiáng）的（de）彌散強（qiáng）化（huà）效果。 　　⑤加入鉬主要是為了提高鋼的熱強性，起到固溶強化的（de）作用。 　　2.2 熱處理（lǐ）工（gōng）藝 　　T91的最終熱處理為正火+高溫（wēn）回火，正火溫度為1040℃，保溫時（shí）間不少於（yú）10 min，回火（huǒ）溫度為730～780℃，保溫時間不少於1h，最終熱處理後的組織（zhī）為回火馬氏體（tǐ）。 　　2.3 機械性能 　　T91鋼的（de）常溫抗拉強度≥585 MPa，常溫屈服強度≥415 MPa，硬度≤250 HB，伸長（zhǎng）率(50 mm標距的標準圓形試（shì）樣)≥20%，許用應力值〔σ]650℃=30 MPa。 　　2.4 焊接性能 　　按照（zhào）國際焊接學會推薦的碳當量公式算（suàn）得（dé）T91的碳當量為 　　可見T91的焊接性較差（chà）。 　　3 T91焊接（jiē）時存（cún）在的問題（tí） 　　3.1 熱影響區淬硬組織（zhī）的產生