T91合金鋼管|T91合（hé）金鋼管化學成分（fèn）

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T91合金鋼管|T91合金鋼管化學成分（fèn）

T91合金鋼管

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

　　 121MoV鋼的基礎上降低含（hán）碳量，嚴（yán）格限製（zhì）硫、磷的含量，添加少量的釩、铌元素進行合（hé）金化。根據ASTM213/A213M-85C,T91鋼的化學（xué）成份見表1。 　　與T91鋼對應的德國鋼號為X10CrMoVNNb91，日本（běn）鋼號為HCM95，法國則為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（gù）溶強化、彌散（sàn）強化和提高鋼（gāng）的抗氧化性、抗腐蝕性能，具體分析如下。 　　①碳是鋼（gāng）中（zhōng）固溶強化作用最明顯的元素（sù），隨含碳量（liàng）的增加，鋼的（de）短（duǎn）時強度上升，塑性、韌性下降，對T91這類馬氏體鋼而（ér）言（yán），含碳（tàn）量的上升會加快碳化物（wù）球化和聚集速度，加速合金元素的再分配，降低鋼的焊接性、耐蝕性和抗氧化性，故（gù）耐熱鋼一般都希望降低含碳量，但含碳（tàn）太低，鋼（gāng）的強度將降低。T91鋼與12Cr1MoV鋼相比，含（hán）碳量降低20%，這是綜合考慮上述因素的影（yǐng）響而（ér）決定（dìng）的。 　　②T91鋼中含（hán）微量（liàng）氮，氮的作用體現在兩個方麵。一方麵起（qǐ）固溶強化作用，常溫（wēn）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（hòu）熱處理過程中（zhōng），將先後出現VN的固溶和析出過程：焊接加熱時熱（rè）影響區內已形成的奧（ào）氏體組織由於VN的溶入（rù），氮（dàn）含量增（zēng）加，此後常（cháng）溫組織中的過飽和程度提高，在隨後的（de）焊後熱處理中有細小的VN析（xī）出，這增（zēng）加了組織穩定性，提（tí）高了熱影響區（qū）的持久強度值。另一方麵，T91鋼中還（hái）含有少量A1，氮能與其形成A1N，A1N在1 100℃以（yǐ）上才大量溶（róng）入基體，在較低溫度（dù）下又（yòu）重新析（xī）出，能起到較好的彌散強化（huà）效果。 　　③加入鉻主要是提高耐（nài）熱鋼（gāng）的抗氧化（huà）性、抗腐蝕（shí）能力，含鉻量小於5%時，600℃開始劇烈氧化，而含鉻量達5%時就具有良好的抗氧化（huà）性。12Cr1MoV鋼在580℃以（yǐ）下具有良好的抗氧（yǎng）化性，腐蝕深（shēn）度為（wéi）0.05 mm/a，600℃時性能開始變差，腐蝕深度為0.13 mm/a。T91含鉻量提高到9%左（zuǒ）右，使用溫度能達到650℃，主要措施就是使基體中溶有更多的鉻。 　　④釩與铌都是強碳化（huà）物形（xíng）成元素，加入後能與碳形成細（xì）小而穩定的合金（jīn）碳化物，有很強的彌散強化效果。 　　⑤加入鉬主要是為了提高鋼的熱強性，起到固溶強（qiáng）化（huà）的作（zuò）用。 　　2.2 熱處理工藝 　　T91的最終熱處理為正火+高溫回（huí）火，正火溫度為1040℃，保溫（wēn）時間（jiān）不少（shǎo）於10 min，回火溫度為730～780℃，保溫時間不（bú）少於1h，最終熱處理後的組織為回（huí）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（qiáng）度（dù）≥415 MPa，硬度≤250 HB，伸長率(50 mm標距的標準圓形試樣)≥20%，許（xǔ）用應力（lì）值〔σ]650℃=30 MPa。 　　2.4 焊接性能 　　按照國際焊接學會推薦的碳當量公（gōng）式算得T91的碳當量為 　　可見T91的焊接性較差。 　　3 T91焊接時存在（zài）的問題 　　3.1 熱影響（xiǎng）區淬硬組織的產（chǎn）生