程世长__我国高端锅炉耐热钢和合金的发展趋势

《程世长__我国高端锅炉耐热钢和合金的发展趋势》由会员分享，可在线阅读，更多相关《程世长__我国高端锅炉耐热钢和合金的发展趋势（35页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、1我国高端锅炉耐热钢和合金的发展趋势程世长 刘正东 包汉生钢铁研究总院2010-11-28 温州2目录目录1.1.序言序言2.2.我国高端锅炉耐热钢的应用情况我国高端锅炉耐热钢的应用情况3.3.我国高端锅炉耐热钢国产化进展我国高端锅炉耐热钢国产化进展4.4.我国高端锅炉耐热钢及合金的发展趋势我国高端锅炉耐热钢及合金的发展趋势3火电是我国发电的主体。火电是我国发电的主体。未来未来1010年，我国发电的主力仍然是火电。年，我国发电的主力仍然是火电。高端锅炉耐热钢和合金是高端锅炉耐热钢和合金是USCUSC机组中的关键材料机组中的关键材料。表表1 1 火电装机容量和发电量火电装机容量和发电量发电装机总

2、容量发电装机总容量火电装机容量火电装机容量总发电量总发电量火电发电量火电发电量2009年8.7407亿kW6.5205亿kW（74.6%）35964亿kWh29867亿kWh（83.05%）2010年9.5亿kW(预测）7.0亿kW（73.7%）2020年16亿kW（预测）10.5亿kW（65.6%）1.1.序言序言 42.2.我国高端锅炉耐热钢的应用状况我国高端锅炉耐热钢的应用状况 表表2 2 超临界和超超临界锅炉主要部件用钢超临界和超超临界锅炉主要部件用钢部件名称部件名称566/566级级600/600级级主蒸汽管道主蒸汽管道P91P92末级过热器末级过热器12Cr1MoVG、T23、T9

3、1、T92、TP347HT23、T91、T92、S30432、TP310HNbN末级过热器集箱末级过热器集箱12Cr1MoVG、P12、P91P12、P91末级再热器末级再热器12Cr1MoVG、T23、T91、T92、TP347HT23、T91、T92、S30432、TP310HNbN末级再热器集箱末级再热器集箱P11、P12、P9112Cr1MoVG、P91、P92水冷壁上部水冷壁上部T2、15CrMoG、T23T2、15CrMoG、T23水冷壁下部水冷壁下部T2、15CrMoGT2、15CrMoG、T23水冷壁集箱水冷壁集箱106C、P12106C、P12、12Cr1MoVG5表表3 3

4、 超超/超临界锅炉主要部件用钢超临界锅炉主要部件用钢钢钢的的种种类类钢号钢号标准编号标准编号适用范围适用范围用途用途工作压力工作压力（MPa）壁温（壁温（）集箱、蒸汽集箱、蒸汽管道管道56512Cr2MoWVTiBGB5310受热面管子不限600注312Cr3MoVSiTiB不限07Cr2MoW2VNbBGB5310受热面管子不限600集箱、蒸汽管道不限57515Ni1MnMoNbCuGB5310集箱、蒸汽管道不限450不限10Cr9Mo1VNbNGB5310受热面管子不限650集箱、蒸汽管道不限62010Cr9MoW2VNbBNGB5310受热面管子不限650集箱、蒸汽管道不限63010Cr

5、11MoW2VNbCu1BNGB5310受热面管子不限650集箱、蒸汽管道不限63011Cr9Mo1W1VNbBNGB5310受热面管子不限650集箱、蒸汽管道不限630不不锈锈钢钢07Cr19Ni10GB5310受热面管子不限65010Cr18Ni9NbCu3BNGB5310受热面管子不限70007Cr25Ni21NbNGB5310受热面管子不限70007Cr19Ni11TiGB5310受热面管子不限65007Cr18Ni11NbGB5310受热面管子不限65008Cr18Ni11NbFGGB5310受热面管子不限6506表表4 4 四大管道的选材四大管道的选材7GB5310-2008代号A

6、SMEASTM12Cr2MoWVTiBG10207Cr2MoW2VNbBT/P23 HCM2SCC2199K4071210Cr9Mo1VNbNT/P91 HCM9SK9090110Cr9MoW2VNbBNT/P92 NF616CC2179K9246010Cr11MoW2VNbCu1BNT/P122 HCM12ACC2180K9127107Cr18Ni11NbTP347HCC21963470908Cr18Ni11NbFGTP347HFGCC21593471010Cr18Ni9NbCu3BNSuper304HCC23283043207Cr25Ni21NbNHR3CCC211531042 表表5 我

7、国目前我国目前USC机组用耐热钢钢号机组用耐热钢钢号83.高端锅炉耐热钢国产化进展火电高端耐热钢国产化历经火电高端耐热钢国产化历经2020年（年（19901990年年-2010-2010年）年）火电高端耐热钢国产化由电力、钢铁、机械三大行业共同合作完成火电高端耐热钢国产化由电力、钢铁、机械三大行业共同合作完成火电高端耐热钢国产化是在陆燕荪副部长、陆元昌副部长、徐英男主任、火电高端耐热钢国产化是在陆燕荪副部长、陆元昌副部长、徐英男主任、杨富主任及三大行业各方主管领导的指导和大力支持下进行的杨富主任及三大行业各方主管领导的指导和大力支持下进行的三大行业的科研院校、钢厂、钢管厂、锅炉厂、电厂几十家企

8、业共同合三大行业的科研院校、钢厂、钢管厂、锅炉厂、电厂几十家企业共同合 作，完成了研制：作，完成了研制：（1 1）钢的成分优化研究）钢的成分优化研究 （2 2）热处理制度对组织和性能影响的研究）热处理制度对组织和性能影响的研究 （3 3）马氏体钢中）马氏体钢中-铁素体成因及对性能影响的研究铁素体成因及对性能影响的研究9（4）高温长时时效过程中组织演变及对力学性能影响的研究高温长时时效过程中组织演变及对力学性能影响的研究（5）钢的失效机理和强化机理的研究钢的失效机理和强化机理的研究（6）冶金工艺、热加工工业和制管工艺的研究冶金工艺、热加工工业和制管工艺的研究（7）焊接性能和焊接工艺的研究焊接性能

9、和焊接工艺的研究（8）抗高温蒸汽腐蚀和灰腐蚀性能的研究抗高温蒸汽腐蚀和灰腐蚀性能的研究（9）钢管喷丸工艺及性能研究钢管喷丸工艺及性能研究（10）钢管低周疲劳性能的研究钢管低周疲劳性能的研究（11）电厂钢管使用后性能检测和组织演变的研究电厂钢管使用后性能检测和组织演变的研究（12）电厂钢管服役寿命预测研究电厂钢管服役寿命预测研究（1 1）T/P23T/P23钢管供应企业：钢管供应企业：T23T23热轧管：宝钢热轧管：宝钢 T23T23冷轧管：宝钢上海钢管厂、诚德钢管厂、宜兴钢管冷轧管：宝钢上海钢管厂、诚德钢管厂、宜兴钢管 厂、武进钢管厂、华新丽华钢管厂、久立钢管厂、常宝厂、武进钢管厂、华新丽华钢

10、管厂、久立钢管厂、常宝 钢管厂、长城钢厂钢管厂、长城钢厂 P23P23冷轧管：诚德钢管厂、天津钢管厂、成都钢管厂冷轧管：诚德钢管厂、天津钢管厂、成都钢管厂 10国产化后钢管供应能力：国产化后钢管供应能力：（2 2）T/P91T/P91钢管供应企业：钢管供应企业：T91T91热轧管：宝钢热轧管：宝钢 T91T91冷轧管：上海钢管厂、诚德钢管厂、宜兴钢管厂、武冷轧管：上海钢管厂、诚德钢管厂、宜兴钢管厂、武 进钢管厂、华新丽华钢管厂、久立钢管厂、常宝钢管厂、进钢管厂、华新丽华钢管厂、久立钢管厂、常宝钢管厂、长城钢厂长城钢厂 P91P91钢管：诚德钢管厂、北方重工集团、武汉重工集团、钢管：诚德钢管厂、

11、北方重工集团、武汉重工集团、宏润集团、天津钢管厂、成钢钢管厂、齐齐哈尔北方机宏润集团、天津钢管厂、成钢钢管厂、齐齐哈尔北方机 器有限公司器有限公司 P91P91弯头、三通、变截面钢管：北京国电富通公司、天津弯头、三通、变截面钢管：北京国电富通公司、天津 金鼎公司、阜新电力修造厂金鼎公司、阜新电力修造厂11（3 3）T/P92T/P92钢管供应企业：钢管供应企业：T92T92热轧管：宝钢热轧管：宝钢 T92T92冷轧管：上海钢管厂、诚德钢管厂、宜兴钢管厂、冷轧管：上海钢管厂、诚德钢管厂、宜兴钢管厂、武进钢管厂、久立钢管厂武进钢管厂、久立钢管厂 P92P92钢管：诚德钢管厂、北方重工集团、武汉重工

12、集团、钢管：诚德钢管厂、北方重工集团、武汉重工集团、宏润集团宏润集团 P92P92弯头、三通、变截面钢管：北京国电富通公司、天弯头、三通、变截面钢管：北京国电富通公司、天 津金鼎公司、阜新电力修造厂津金鼎公司、阜新电力修造厂12（4 4）TP347HTP347H和和TP347HFGTP347HFG钢管供应企业：钢管供应企业：宝钢、宜兴钢管厂、武进钢管厂、久立钢管厂、长城宝钢、宜兴钢管厂、武进钢管厂、久立钢管厂、长城 钢厂、太钢钢厂、太钢（5 5）Super304HSuper304H钢管供应企业：钢管供应企业：宝钢、宜兴钢管厂、武进钢管厂、久立钢管厂、华兴宝钢、宜兴钢管厂、武进钢管厂、久立钢管厂

13、、华兴 丽华钢管厂、长城钢厂、太钢丽华钢管厂、长城钢厂、太钢（6 6）HR3CHR3C钢管供应企业：钢管供应企业：久立钢管厂、太钢久立钢管厂、太钢 具备供坯单位：宝钢、长城钢厂、太钢具备供坯单位：宝钢、长城钢厂、太钢 13国产化的成果：国产化的成果：（1 1）国产化保证了中国电力高速发展的建设进度：）国产化保证了中国电力高速发展的建设进度：近几年，中国每年以近几年，中国每年以1 1亿亿kWkW递增，国外钢管供应不上，递增，国外钢管供应不上，依靠国产钢管保证。依靠国产钢管保证。（2 2）国产化成功后使钢管价格大幅度下降：）国产化成功后使钢管价格大幅度下降：T91 T91、Super304HSup

14、er304H、HR3CHR3C钢管国产化后价格下降一半，其钢管国产化后价格下降一半，其 它钢管也大幅度下降。它钢管也大幅度下降。（3 3）国产化的成功促进了民族工业的提升和迅猛发展，打破）国产化的成功促进了民族工业的提升和迅猛发展，打破 了国外垄断局面，振奋了民族精神，提升了研发能力、了国外垄断局面，振奋了民族精神，提升了研发能力、企业装备生产线和产品水平，造就了高水平的科研和生企业装备生产线和产品水平，造就了高水平的科研和生 产队伍。产队伍。144.4.我国高端锅炉耐热钢及合金的发展趋势我国高端锅炉耐热钢及合金的发展趋势4.14.1根据根据USCUSC机组参数讨论发展趋势机组参数讨论发展趋势

15、 表表6 6 根据根据USCUSC机组参数选材（预测）机组参数选材（预测）15机组参数（预测）机组参数（预测）主蒸汽管，集箱用材主蒸汽管，集箱用材过热器，再热器用材过热器，再热器用材26MPa，600/600T/P91、T/P92、P122TP347H、TP347HFG、Super304H、HR3C28MPa，625/625T/P92、VM12、NF12、SAVE12、MARBN、G112、G115TP347HFG、Super304H、HR3C、XA704、NF70928MPa，650/650NF12、SAVE12、MARBN、G112、G115HR6W、HR35、Sanicro25、GH29

16、84、G110、SAVE25、18Cr-30Ni-3Nb35MPa，700/700HR6W、HR35、Sanicro25、GH2984、G110In-740、In-617、Nimonic263、In-625、Haynes230（1 1）28MPa28MPa、600600/600/600参数机组参数机组:根据目前玉环、邹县等近根据目前玉环、邹县等近5050台台USCUSC机组的建造和近四年的运机组的建造和近四年的运行情况，以上选材料的钢管使用，总体情况良好，因此，该机组行情况，以上选材料的钢管使用，总体情况良好，因此，该机组选材是合适的。选材是合适的。（2 2）28MPa28MPa、625 62

17、5/625/625参数机组参数机组:在在26MPa26MPa、600 600/600/600USCUSC参数机组参数机组运行平稳的基础上有可运行平稳的基础上有可能把机组参数提升到能把机组参数提升到28MPa28MPa，625 625/625/625，从目前材料情况也，从目前材料情况也是可能的，主蒸汽管道和集箱材料采用是可能的，主蒸汽管道和集箱材料采用P92P92，过热器和再热器采，过热器和再热器采用用Super304HSuper304H，HR3CHR3C和和NF709NF709，而，而SAVE25SAVE25钢无业绩，至今未纳入钢无业绩，至今未纳入ASMEASME，缺少持久强度数据。，缺少持久

18、强度数据。16 表表7 7 主蒸汽管道和集箱选材持久强度（主蒸汽管道和集箱选材持久强度（10105 5h h，MPaMPa）对比）对比17标准试验温度P91P911P122P92VM12SHCSAVE12GB5310-20086207371981076306386956256892101ASME Code Case62169.3CC2327-175CC-2180-492.1CC2179-664946.561.162562.470.987.760100110表表8 8 马氏体耐热钢性能对比马氏体耐热钢性能对比18P92(0.10C-9Cr-1.8W-MoVNbNB)625625持久强度基本满足要

19、求，抗蒸汽腐蚀性能持久强度基本满足要求，抗蒸汽腐蚀性能处于临界状态，可以作为一个方案。处于临界状态，可以作为一个方案。VM12SHC（欧洲）（欧洲）(0.12C-11.5Cr-1.5W-1.5Co-MoVNbNB)625625小管持久强度小管持久强度10105 5h h约约70MPa70MPa（有（有2 2万万h h数数据），大管（据），大管（4064063535）约）约60MPa60MPa，与，与P911P911钢钢水平相当，抗蒸汽腐蚀性能优于水平相当，抗蒸汽腐蚀性能优于P92P92。NF12（欧洲）（欧洲）(0.08C-11Cr-2.6W-2.5Co-MoVNbNB)抗蒸汽腐蚀性能优于抗蒸

20、汽腐蚀性能优于P92P92。仅有。仅有650650持久曲线，持久曲线，1 1万小时后强度低于万小时后强度低于P92P92，650650，1000hr1000hr后持后持久强度迅速下降。久强度迅速下降。SAVE12（日本）（日本）(0.10C-11Cr-3W-3Co-VNbN-Ta-Nd)抗蒸汽腐蚀性能优于抗蒸汽腐蚀性能优于P92P92。10105 5h h持久强度，持久强度，625625约约115MPa115MPa，650650约约75MPa75MPa，曲线表明，曲线表明，5000hr5000hr后与后与P92P92持平，持平，NdNd是有害元素，是有害元素，TaTa昂昂贵。贵。MARBN（日

21、本）（日本）（0.08C-9Cr-3W-3Co-VNbN-0.014B）缺缺625625持久强度。持久强度。65010650105 5hrhr达达80MPa80MPa，已试制，已试制管管47047065mm65mm。G112（中国）（中国）11Cr-3W-3Co类型类型缺缺625625持久强度。钢管持久强度。钢管650650，120MPa120MPa，持久，持久试验，试验，7000hr7000hr，高于，高于T/P92T/P92钢，有希望达到钢，有希望达到MARBNMARBN钢水平，抗蒸汽腐蚀性能优于钢水平，抗蒸汽腐蚀性能优于P92P92。19图1 Creep rupture strength

22、 of piping test steels NF12,SAVE12 and VM12 as a function of test time at 650 in comparison to the behaviour of the 9%Cr piping steel P92.20图2 Creep rupture data for the present MARBN steels compared with P92,T91,NF12 and SAVE12 steels at 650.21图3 9Cr-3W-3Co-0.2V-0.05Nb-0.08C steel with different bo

23、ron but no nitrogen additionEffect of fine distribution of M23C6 carbides along boundaries表表9 9 奥氏体耐热钢奥氏体耐热钢70070010105 5h h持久强度对比持久强度对比22标准试验温度TP347HFGSuper304HHR3CXA704NF709SAVE25G110GB5310-200870059716290100ASME Code Case67591.65CC2328-194.9CC2475100.65CC258167775.5CC2159-278.60CC2115-370455.958.

24、9570058.870。3561.8674.5583.25 表表10 10 奥氏体耐热钢蒸汽腐蚀性能对比奥氏体耐热钢蒸汽腐蚀性能对比23钢号钢号TP347HEGSuper304HXA704NF709HR3C615蒸汽腐蚀蒸汽腐蚀25m67m-28m（20Cr）9m569蒸汽腐蚀蒸汽腐蚀20m25m1436m18m(23Cr)-650蒸汽腐蚀蒸汽腐蚀-86mg/cm2-17 mg/cm2(20Cr)17 mg/cm2注注：615615试验：美国试验：美国Eddystone No.1BoilerEddystone No.1Boiler，蒸汽温度，蒸汽温度615615（SHSH），蒸），蒸汽压力汽压

25、力35.1MPa35.1MPa，试验时间，试验时间75075hr75075hr。569569试验：美国试验：美国Oita No.9 BoilerOita No.9 Boiler，蒸汽温度，蒸汽温度569569（SHSH），蒸汽压），蒸汽压力力19.3MPa19.3MPa，试验时间，试验时间19463hr19463hr。650650试验：试验：BHKBHK数据，数据，6506502020hrhr,1.5mNa,1.5mNa2 2SOSO4 4+1.5mK+1.5mK2 2SOSO4 4+1mFe+1mFe2 2O O3 3，SOSO2 2气体气体(0.2wt%)(0.2wt%)。Super304

26、HSuper304H钢管在钢管在600600USCUSC机组中运行中出现氧化皮脱落现象，机组中运行中出现氧化皮脱落现象，我们在实验室的我们在实验室的650650700700蒸汽腐蚀试验后发现氧化腐蚀明显，而蒸汽腐蚀试验后发现氧化腐蚀明显，而HR3CHR3C和和NF709NF709钢管的腐蚀要轻得多。钢管的腐蚀要轻得多。主蒸汽管和集箱用马氏体耐热钢：主蒸汽管和集箱用马氏体耐热钢：P92 P92钢由于钢由于650650持久强度低，不能采用，根据持久强度低，不能采用，根据ASME Code Case ASME Code Case 2179-6 2179-6（2006.8.42006.8.4）6496

27、4910105 5hrhr持久强度应为持久强度应为57.9MPa57.9MPa。要满足。要满足 650 65010105 5h h持久强度持久强度100MPa100MPa指标，目前世界上还没有成熟钢号，指标，目前世界上还没有成熟钢号，日本金属所试制的日本金属所试制的MARBNMARBN钢为钢为80MPa80MPa，SAVE12SAVE12钢约为钢约为75MPa75MPa，我们，我们 研制的研制的G112G112钢管钢管650650120MPa120MPa持久试验已超过持久试验已超过7000hr7000hr，仍在进行，仍在进行 中。中。过热器和再热器用钢和合金：过热器和再热器用钢和合金：比较成熟

28、的合金是比较成熟的合金是HR35HR35、Sanicro25Sanicro25和和GH2984GH2984。正在研制的合金有正在研制的合金有HR6WHR6W、18Cr-30Ni-3Nb18Cr-30Ni-3Nb和和G110G110。24（3）28MPa，650/650参数机组：参数机组：表表11 11 锅炉合金性能特点对比（锅炉合金性能特点对比（700700）使用）使用25GH1984（中国）0.06C-19Cr-33Fe-2Mo-1Nb-1Ti-0.4Al700105hr持久强度约130MPa，80-90年代合金管在亚临界锅炉使用良好Sanicro25（瑞典）0.08C-22.6Cr-25.

29、5Ni-3.5W-1.6Co-3Cu-NbN700105hr持久强度90-100MPa，已制成合金管41.48mmHR35（日本）0.06C-30Cr-50Ni-4W-0.8Ti-B,Zr700105hr持久强度100-110MPa（已进行5万小时），抗蒸汽腐蚀性能良好HR6W（日本）0.08C-23Cr-45Ni-7W-0.2Nb-0.1Ti-B105hr持久强度约90MPa，焊接接头约85MPa，已制出大口径合金管18-Cr-30Ni-3Nb-B（日本）105hr持久强度约95MPa，是今年美国会议期间日本刚发布的新合金，Laves相和Ni3M复合强化G110（中国）0.06C-23Cr-

30、35Ni-WMoNb-TiAl105hr持久强度目标值100MPa，主要依靠 Ni3(Al,Ti)相强化（4 4）35MPa35MPa，700700/700/700参数机组：参数机组：主蒸汽管和集箱用合金主蒸汽管和集箱用合金 根据（根据（3 3）分析，）分析，700700比较成熟的合金是比较成熟的合金是GH2984GH2984、Sanicro25 Sanicro25和和HR35HR35。过热器和再热器用合金过热器和再热器用合金 根据锅炉设计，使用壁温达根据锅炉设计，使用壁温达750-760750-760，目前倾向用，目前倾向用 Inconel740 Inconel740和和Inconel617

31、Inconel617。26 表表12 12 锅炉合金性能特点对比（锅炉合金性能特点对比（750-760750-760使用）使用）27Inconel740（美国）0.04C-24Cr-20Co-2Nb-1.6Ti-1.1Al-0.5Mo75075010105 5hrhr持久强度约持久强度约130MPa130MPa，ASME Code CaseASME Code Case将将在在20112011年批准，年批准，Ni3(Al,Ti)Ni3(Al,Ti)相强化，已制成大口径相强化，已制成大口径管。管。Inconel617（美国）0.08C-22Cr-12Co-9Mo-2Fe75075010105 5h

32、rhr持久强度持久强度90-100MPa90-100MPa，已有，已有3 3万小时数据，万小时数据，主要依靠主要依靠MoMo的固溶强化，已制成管。的固溶强化，已制成管。Nimonic263（英国）0.06C-20Cr-20Co-6Mo-2.2Ti-0.6Al75075010105 5hrhr持久强度持久强度115MPa115MPa，MoMo的固溶强化加的固溶强化加Ni3(Al,Ti)Ni3(Al,Ti)相强化。相强化。Haynes282（美国）0.06C-20Cr-10Co-8.5Mo-2.1Ti-1.5Al75075010105 5hrhr持久强度持久强度100MPa100MPa，MoMo的

33、固溶强化加的固溶强化加Ni3(Al,Ti)Ni3(Al,Ti)相强化。相强化。Haynes230（美国）0.11C-23Cr-14W-1.4Mo-B75075010105 5hrhr持久强度持久强度80MPa80MPa，W W、MoMo固溶强化。固溶强化。Inconel625（美国）0.05C-21Cr-9Mo-3.3Nb-0.2Ti-0.2Al-5Fe75075010105 5hrhr持久强度持久强度90MPa90MPa，主要依靠，主要依靠MoMo、NbNb的的固溶强化。固溶强化。4.24.2根据材料体系探讨发展趋势根据材料体系探讨发展趋势（1 1）马氏体锅炉耐热钢的发展趋势）马氏体锅炉耐热

34、钢的发展趋势 表表13 9-12%Cr13 9-12%Cr马氏体锅炉耐热钢的演变马氏体锅炉耐热钢的演变28T91，1978年美国美国V.K.SikkaV.K.Sikka等人应用刘荣藻的等人应用刘荣藻的“多元素复合强化理论多元素复合强化理论”研制成功含研制成功含9%Cr9%Cr的的T91T91钢，为超临界机组的发展奠定了基础。钢，为超临界机组的发展奠定了基础。T911欧洲在欧洲在T91T91钢基础上添加钢基础上添加1%W1%W，0.003%B0.003%B后，后，600600持久强度由持久强度由T91T91钢的钢的93MPa93MPa提高到提高到106MPa106MPa。T92，1987年日本新

35、日铁公司柛原瑞夫等人在日本新日铁公司柛原瑞夫等人在T91T91钢基础上添加钢基础上添加1.8%W1.8%W，0.003%B0.003%B，MoMo含量降至含量降至0.45%0.45%研制成功研制成功T92T92钢，钢，600600持久强度持久强度提高到提高到132MPa132MPa。T122，1991年日本住友金属公司伊势田敦朗等人在日本住友金属公司伊势田敦朗等人在T92T92钢基础上调整，钢基础上调整，CrCr含量提高到含量提高到11%Cr11%Cr，目的是提高钢的抗蒸汽腐蚀性能，同时，目的是提高钢的抗蒸汽腐蚀性能，同时添加添加1%Cu1%Cu以提高以提高NiNi当量，当量，W W含量提高到

36、含量提高到2%2%，600600持久强度降持久强度降至至124MPa124MPa，仍高于，仍高于T91T91和和T911T911。表表14 14 新一代新一代9-11%Cr9-11%Cr马氏体锅炉耐热钢的发展趋势马氏体锅炉耐热钢的发展趋势29VM12钢（欧洲）11Cr-1.5W-1.5Co11Cr-1.5W-1.5Co，主要强化元素是，主要强化元素是1.5%W1.5%W，法国瓦鲁瑞克和德，法国瓦鲁瑞克和德国曼内斯曼公司合作研制的耐热钢，持久强度水平与国曼内斯曼公司合作研制的耐热钢，持久强度水平与T911T911相当，相当，由此看来，含由此看来，含W W量低，这种强化是不能满足量低，这种强化是不

37、能满足650650机组要求的。机组要求的。NF12钢（欧洲）11Cr-2.6W-2.5Co11Cr-2.6W-2.5Co，持久强度接近，持久强度接近P92P92钢水平，抗蒸汽腐蚀性能钢水平，抗蒸汽腐蚀性能提高，可以在提高，可以在625625机组使用。机组使用。SAVE12钢（日本）11Cr-3W-3Co-Ta-Nd11Cr-3W-3Co-Ta-Nd，日本住友金属公司研制的耐热钢，持久，日本住友金属公司研制的耐热钢，持久强度与强度与P92P92持平，但持平，但NdNd是有害元素，是有害元素，TaTa昂贵，工业化生产有问昂贵，工业化生产有问题，可能是这方面的原因，题，可能是这方面的原因，SAVE1

38、2SAVE12钢至今没有业绩，也未纳入钢至今没有业绩，也未纳入ASME Code CaseASME Code CaseMARBN钢（日本）9Cr-3W-3Co-0.014B9Cr-3W-3Co-0.014B，日本金属所阿部富士雄等人研制的耐热，日本金属所阿部富士雄等人研制的耐热钢，钢，65065010105 5h h持久强度持久强度80MPa80MPa，高于，高于SAVE12SAVE12钢，这是当今最有钢，这是当今最有希望的钢，在希望的钢，在3%W3%W强化的基础上添加强化的基础上添加0.014%B0.014%B使持久强度大幅度使持久强度大幅度上升。上升。G112钢（中国）11Cr-3W-3C

39、o-B11Cr-3W-3Co-B，钢铁研究总院研制的耐热钢，钢铁研究总院研制的耐热钢，65065010105 5h h持久持久强度目标强度目标100MPa100MPa，钢管取样持久强度，钢管取样持久强度650650120MPa120MPa已超过已超过7000hr7000hr，高于，高于T92T92，可能与，可能与MARBNMARBN钢性能水平相当。钢性能水平相当。表表15 15 奥氏体锅炉耐热钢的发展奥氏体锅炉耐热钢的发展30Super304H，1991CC2328，日本0.07C-18Cr-9Ni-3Cu-NbB0.07C-18Cr-9Ni-3Cu-NbB，住友金属公司椹木羲淳与三菱公司合作

40、研，住友金属公司椹木羲淳与三菱公司合作研制成功，用于制成功，用于650-700650-700壁温钢管，壁温钢管，65065010105 5h h持久强度持久强度117MPa117MPa，700700为为71MPa71MPa，已大量应用，抗蒸汽腐蚀性能较差，常采用喷丸工艺改善。，已大量应用，抗蒸汽腐蚀性能较差，常采用喷丸工艺改善。XA704，2002CC2475，日本0.04C-18Cr-9Ni-2W-NbVN0.04C-18Cr-9Ni-2W-NbVN，新日铁公司石塚哲夫等人研制成功。与，新日铁公司石塚哲夫等人研制成功。与Super304HSuper304H比较，添加比较，添加2%W2%W，0

41、.4%V0.4%V，提高，提高N N含量为含量为0.18%0.18%，无，无CuCu，B B。65065010105 5h h持久强度为持久强度为181.8MPa181.8MPa，700700为为74.6MPa74.6MPa，高于，高于Super304HSuper304H。G108，中国0.07C-18Cr-9Ni-3Cu-NbNB0.07C-18Cr-9Ni-3Cu-NbNB，钢铁研究总院研制的锅炉耐热钢，钢铁研究总院研制的锅炉耐热钢，65065010105 5h h持久强度持久强度124MPa124MPa，高于，高于Super304HSuper304H。HR3C，1984CC2115，日本

42、0.07C-25Cr-20Ni-NbN0.07C-25Cr-20Ni-NbN，住友金属公司椹木羲淳等人研制成功，在，住友金属公司椹木羲淳等人研制成功，在Cr25Ni20Cr25Ni20钢中添加钢中添加0.4%Nb0.4%Nb、0.25%N0.25%N，提高高温强度，当初用于焚烧炉，提高高温强度，当初用于焚烧炉，后移植用于锅炉管，已大量使用，抗蒸汽腐蚀性能好。后移植用于锅炉管，已大量使用，抗蒸汽腐蚀性能好。G107，中国0.07C-25Cr-20Ni-CuNbVBN0.07C-25Cr-20Ni-CuNbVBN，钢铁研究总院研制的锅炉耐热钢，钢铁研究总院研制的锅炉耐热钢，650-650-7007

43、00持久强度高于持久强度高于HR3CHR3C。（2)2)奥氏体锅炉耐热钢的发展趋势奥氏体锅炉耐热钢的发展趋势续表1531NF709R，1985CC2581，日本0.07C-22Cr-25Ni-1.5Mo-NbNB0.07C-22Cr-25Ni-1.5Mo-NbNB，新日铁公司菊池正夫等，新日铁公司菊池正夫等人研制成功，与人研制成功，与HR3CHR3C比较降比较降CrCr、升、升NiNi，添加，添加1.5%Mo1.5%Mo、0.06%B0.06%B，降，降N N至至0.18%0.18%。650-700650-70010105 5h h持久强度高于持久强度高于HR3CHR3C，使用业绩少。使用业绩

44、少。SAVE25，1997日本0.10C-23Cr-18Ni-2.5W-3.5Cu-NbN0.10C-23Cr-18Ni-2.5W-3.5Cu-NbN，住友金属公司仙波，住友金属公司仙波润之等人研制成功，润之等人研制成功，650650持久强度高于持久强度高于NF709RNF709R和和HR3CHR3C，700700时与时与NF709NF709相当，未见使用，也未纳入相当，未见使用，也未纳入ASME Code ASME Code CaseCase。G109，2005中国0.06C-25Cr-20Ni-2W-MoVNbNB0.06C-25Cr-20Ni-2W-MoVNbNB，钢铁研究总院研制的锅，

45、钢铁研究总院研制的锅炉耐热钢，炉耐热钢，650-700650-700持久强度高于持久强度高于SAVE25SAVE25和和NF709RNF709R。Sanicro25，2005瑞典0.08C-23Cr-25Ni-3.5W-1.6Co-NbN0.08C-23Cr-25Ni-3.5W-1.6Co-NbN，70070010105 5h h持久强度持久强度90-100MPa90-100MPa，高于，高于SAVE25SAVE25，有可能替代，有可能替代HR3CHR3C和和NF709RNF709R。（3 3）Fe-NiFe-Ni基锅炉合金的发展趋势基锅炉合金的发展趋势 表表16 Fe-Ni16 Fe-Ni基

46、锅炉合金的发展基锅炉合金的发展32HR6W，1986日本0.08C-23Cr-43Ni-6W-NbVB0.08C-23Cr-43Ni-6W-NbVB，住友金属公司椹木羲淳等人，住友金属公司椹木羲淳等人研制成功，欧洲和美国对此合金很重视，有可能用作研制成功，欧洲和美国对此合金很重视，有可能用作700700机组的主蒸汽管，主要依靠机组的主蒸汽管，主要依靠W W的固溶强化。的固溶强化。GH2984，70年代中国0.06C-19Cr-33Fe-2Mo-1Nb-1Ti-0.4Al0.06C-19Cr-33Fe-2Mo-1Nb-1Ti-0.4Al，沈阳金属所为舰，沈阳金属所为舰船锅炉过热器研制的船锅炉过热

47、器研制的Fe-NiFe-Ni基合金，经十年使用性能良好，基合金，经十年使用性能良好，主要依靠主要依靠NiNi3 3(Al,Ti)(Al,Ti)相强化，同时有相强化，同时有MoMo、NbNb的固溶强化，的固溶强化，适合作适合作700700机组主蒸汽管。机组主蒸汽管。18Cr-30Ni-3Nb日本日本最新公布的新合金，日本最新公布的新合金，700700持久曲线表明大约有持久曲线表明大约有5000-5000-6000h6000h数据，外推数据，外推10105 5h h持久强度约持久强度约90-95MPa90-95MPa，由，由FeFe2 2Nb(LavesNb(Laves相相)和和NiNi3 3M

48、M复合强化。复合强化。G110，中国0.06C-23Cr-35Ni-WMoNb-TiAl0.06C-23Cr-35Ni-WMoNb-TiAl，钢铁研究总院研制的，钢铁研究总院研制的Fe-Fe-NiNi基合金，主要依靠基合金，主要依靠NiNi3 3(Al,Ti)(Al,Ti)相强化，同时有相强化，同时有W W、MoMo、NbNb的固溶强化，目标是用于的固溶强化，目标是用于700700壁温的合金管壁温的合金管(4)Ni(4)Ni基锅炉合金的发展趋势基锅炉合金的发展趋势目标用于目标用于750-760750-760过热器和再热器管。过热器和再热器管。强化特点分为两大类：以固溶强化为主及以强化特点分为两

49、大类：以固溶强化为主及以NiNi3 3(Al,Ti)(Al,Ti)相强化为相强化为主。主。以固溶强化为主的合金是：以固溶强化为主的合金是：Inconel617 Inconel617、Haynes230Haynes230、Inconel625Inconel625、WaspaloyWaspaloy以以NiNi3 3(Al,Ti)(Al,Ti)相强化为主的合金是：相强化为主的合金是：Inconel740 Inconel740、Haynes282Haynes282、Nimonic263Nimonic263目前美国的观点倾向于用目前美国的观点倾向于用Inconel740Inconel740和和Haynes282Haynes282，前欧洲的观点倾向于用前欧洲的观点倾向于用Inconel617Inconel617热成型工艺采用热成型工艺采用NiNi3 3(Al,Ti)(Al,Ti)相强化的合金比较容易加工。相强化的合金比较容易加工。焊接工艺：固溶强化合金管的焊接接头性能易于保证。焊接工艺：固溶强化合金管的焊接接头性能易于保证。33Thank You!34演讲完毕，谢谢观看！