T91合金鋼管（guǎn）|T91合金鋼（gāng）管化學成分

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T91合金鋼管（guǎn）|T91合金鋼管化學成分

T91合金鋼管

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

　　 121MoV鋼的基礎（chǔ）上降低含碳量，嚴格限製硫、磷的含量，添加少量的（de）釩、铌元素進行合金化。根據ASTM213/A213M-85C,T91鋼（gāng）的化學成（chéng）份見表（biǎo）1。 　　與T91鋼對（duì）應（yīng）的德國鋼號為X10CrMoVNNb91，日本鋼號為HCM95，法國則（zé）為（wéi）TUZ10CDVNb0901。

　　T91鋼的化學成（chéng）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固溶強化、彌散強（qiáng）化和提高鋼的抗氧化性、抗腐蝕性（xìng）能，具體分析如下。 　　①碳是鋼中固溶強化作（zuò）用最明顯的元素，隨含碳量（liàng）的增加（jiā），鋼的短時強度上升，塑性、韌性下降，對T91這類馬氏（shì）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）的再分配，降（jiàng）低鋼的焊接性、耐蝕性和抗（kàng）氧化性，故耐熱鋼一般都希望（wàng）降低含碳量，但含碳太（tài）低，鋼的強度將降低。T91鋼與12Cr1MoV鋼相比，含碳量降低20%，這是綜合考慮上述因素的（de）影響（xiǎng）而決定的。 　　②T91鋼中含微量氮，氮的作用體現在兩個方麵。一方麵起固溶強化作用，常溫下氮（dàn）在鋼中的溶解度很（hěn）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：焊接加熱時熱影響區（qū）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）織中的過飽和程（chéng）度提高，在隨後的焊後熱處理中有細小的VN析出，這增加（jiā）了組織穩定性，提高了熱影響區的持久強度值。另一（yī）方麵，T91鋼中還含有（yǒu）少量A1，氮能與其形成A1N，A1N在1 100℃以上才大（dà）量（liàng）溶入基（jī）體，在較低溫度（dù）下又重新析出，能起到較（jiào）好的彌散強化效果。 　　③加入鉻主（zhǔ）要是提高耐熱鋼的抗氧化性、抗腐蝕能（néng）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性。12Cr1MoV鋼在580℃以（yǐ）下具有良好（hǎo）的抗氧（yǎng）化性，腐蝕深度為0.05 mm/a，600℃時性能開始變差（chà），腐蝕（shí）深度為（wéi）0.13 mm/a。T91含鉻量提高到9%左右，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釩與铌都是強碳化物形（xíng）成（chéng）元素，加入後能與碳形（xíng）成（chéng）細小而穩定的合金碳化物，有很強的彌散強化（huà）效果。 　　⑤加入鉬主要是為了提（tí）高鋼的熱強性，起（qǐ）到固（gù）溶強化的作用。 　　2.2 熱處理工藝 　　T91的最終熱處理為正火+高溫回火，正火溫度為1040℃，保溫時間不少（shǎo）於10 min，回火溫度為730～780℃，保溫時間（jiān）不少於1h，最終熱處理後的組織為回火馬氏體。 　　2.3 機械性能 　　T91鋼的常溫抗（kàng）拉強（qiáng）度≥585 MPa，常溫屈服（fú）強度≥415 MPa，硬度（dù）≤250 HB，伸長率(50 mm標距的標準圓形試樣（yàng）)≥20%，許用應力值〔σ]650℃=30 MPa。 　　2.4 焊（hàn）接（jiē）性能 　　按照國（guó）際焊接學會推薦的碳當（dāng）量公式算得T91的（de）碳當量為 　　可見T91的焊接性較差（chà）。 　　3 T91焊接時存（cún）在的（de）問（wèn）題 　　3.1 熱影響（xiǎng）區淬硬組織的產（chǎn）生