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T91鋼是美國(guó)國(guó)立像樹嶺實(shí)驗(yàn)室和美國(guó)燃燒工程公司冶金材料實(shí)驗(yàn)室合作研制的新型馬氏體耐熱鋼。它是在9Cr1MoV 鋼的基礎(chǔ)上降低含碳量,嚴(yán)格限制硫、磷的含量,添加少量的釩、鈮元素進(jìn)行合金化。
①碳是鋼中固溶強(qiáng)化作用最明顯的元素,隨含碳量的增加,鋼的短時(shí)強(qiáng)度上升,塑性、韌性下降,對(duì)T91這類馬氏體鋼而言,含碳量的上升會(huì)加快碳化物球化和速度,加速合金元素的再分配,降低鋼的焊接性、耐蝕性和氧化性,故耐熱鋼一般都希望降低含碳量,但含碳太低,鋼的強(qiáng)度將降低。T91鋼與12Cr1MoV鋼相比,冷拔內(nèi)六角無縫鋼管,含碳量降低20%,這是綜合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(xiàn)在兩個(gè)方面。一方面起固溶強(qiáng)化作用,常溫下氮在鋼中的溶解度很小,T91鋼焊后熱影響區(qū)在焊接加熱和焊后熱處理過程中,冷拔光亮無縫鋼管,將先后出現(xiàn)VN的固溶和析出過程:焊接加熱時(shí)熱影響區(qū)內(nèi)已形成的奧氏體組織由于VN的溶入,氮含量增加,此后常溫組織中的過飽和程度提高,在隨后的焊后熱處理中有細(xì)小的VN析出,這增加了組織穩(wěn)定性,提高了熱影響區(qū)的強(qiáng)度值。另一方面,T91鋼中還含有少量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,能起到較好的彌散強(qiáng)化效果。
③加入鉻主要是提高耐熱鋼的氧性、抗腐蝕能力,含鉻量小于5%時(shí),600℃開始劇烈氧化,而含鉻量達(dá)5%時(shí)就具有良好的性。12Cr1MoV鋼在580℃以下具有良好的氧性,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含鉻量提高到9%左右,使用溫度能達(dá)到650℃,主要措施就是使基體中溶有更多的鉻。
④釩與鈮都是強(qiáng)碳化物形成元素,加入后能與碳形成細(xì)小而穩(wěn)定的合金碳化物,有很強(qiáng)的彌散強(qiáng)化效果。
⑤加入鉬主要是為了提高鋼的熱強(qiáng)性,起到固溶強(qiáng)化的作用。



異型鋼是復(fù)雜和異型斷面型鋼的簡(jiǎn)稱,屬于型鋼的一種,并區(qū)別于簡(jiǎn)單斷面型鋼的叫法。根據(jù)工藝的不同,又可分為熱軋異型鋼、冷拔(冷拉)異型鋼、冷彎異型鋼、焊接異型鋼等。通常異型鋼特指熱軋異型鋼。熱軋異型鋼是區(qū)分方鋼、圓鋼、扁鋼和常見形狀的熱軋型鋼。


異型鋼因其使用的特殊性和單一性,無縫鋼管,往往對(duì)精度的要求比簡(jiǎn)單斷面型鋼要高,冷拔內(nèi)方無縫鋼管,這就對(duì)設(shè)備的能力有更高的要求。由于其斷面形狀復(fù)雜,尤其是許多特定場(chǎng)合的異型鋼,甚至很少有經(jīng)驗(yàn)可以借鑒,這樣使得孔型設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的難度更是遠(yuǎn)高于簡(jiǎn)單斷面型鋼。故異型鋼的生產(chǎn)成本要高于簡(jiǎn)單斷面型鋼。異型鋼因其形狀大小差別很大,很多都是某一行業(yè)或特定場(chǎng)合的,所以單一品種的市場(chǎng)需求量往往都不是很大。所以異型鋼生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)模往往也并不很大。

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