P92铁素体耐热钢无缝钢管开发.pdf

doi:10.3969/-isn.1006-110X.2015.05.005
P92铁素体耐热钢无缝钢管开发
刘源,许磊磊,赵庆权,何彪,肖功业
(天津钢管集团股份有限公司,天津300301)
摘要]为满足生产需求,通过优化钢坯的加热、穿孔轧制及后续的热处理工艺,成功开发出P92铁素体耐热钢无
鏠钢管。该无缝钢管内外表面质量良好,且钢管尺寸精度高。对热处理后的钢管进行组织分析与性能检测,各项指标
均满足ASME-SA335标准要求,高温性能优异,经过长时间时效试验后组织稳定。
关键词]铁素体;耐热钢;无缝钢管;穿孔;高温拉仲强度
Development of P92 Ferrite Heat Resistant Seamless Steel Pipe
LIU Yuan, XU Lei-lei, ZHAO Qing-quan, HE Biao and XIAO Gong-re
(Tianjin Pipe [Group Corporation, Tianjin 300301, China)
Abstract In order to meet production needs, P92 ferrite heat resistant seamless steel pipe was suc.
cessfully developed by the optimization of billet heating, piercing and subsequent heat treatment pro-
cess. The said steel pipe presented good internal and external quality and had highly precise dimension
Structure analysis and property inspection were conducted on steel pipe after heat treatment. All indices
met the requirement by ASME-SA335 Standard. The product possessed excellent properties and its
structure remained stable in long term ageing test.
Key words ferrite; heat resistant steel; seamless steel pipe; piercing; high temperature tensile
strength
引言
基体。通过上述强化机制,P92钢最终获得优异
我国以燃煤发电机组为主的电力供应格局在的高温组织稳定性与持久强度。与P91钢相比,在
短时间内难以改变,因此为了提高发电机组效率,600℃的持久强度提高约30%。由于P92钢的化学
节约一次能源、降低CO2排放,发展大容量、高参数成分复杂,实际开发过程中仍然存在很多问题。首
的超超临界火力发电机组成为必然趋势。P92耐热
先高Cr元素含量会促进8铁素体的形成,而8铁
钢于20世纪90年代开发成功,广泛应用于超临界素体会对合金的高温低应力持久强度带来不利影
火力发电机组的主蒸汽管道、再热器管道及集箱等响,因此需要进行合金成分的进一步优化,从而避
高温构件。然而该钢种目前国内大部分需求严重依免组织中形成大量8铁素体P9。另外,P92钢还需
赖国外进口,因此价格、建造工期等受到很大程度要考虑焊接性能,为了防止焊后在接头处出现各种
的制约。
焊接裂纹,因此C含量的控制也极为重要,以便保
P92钢作为目前高温性能最为优异的铁素体证其良好的焊接性能。除此之外,由于较高的合金
耐热钢钢种之一,其合金化设计特点是在P91的基元素含量,传统加入固体合金块的方式使得这些合
础上降低Mo含量,提高W含量,以提高固溶强化金元素的熔化时间过长,并且难以保证合金成分的
≌-的效果,经过热处理后,大量M23C6碳化物析出于均匀化,导致熔炼过程中能耗加大,碳含量增加,因
马氏体晶界以达到强化晶界的目的,与此同时,细此合金元素的加入方法也需要深入的研究。P92钢
小弥散分布的纳米级MX相从晶内析出从而强化
的高温变形抗力较大,在采用穿孔、轧制的方法生
产无缝钢管时,所需的轧制力很高,电机负荷很大,
收稿日期:2015-03-15修回日期:2015-04-06
作者简介:刘源(1981-),男,河北人,博士,研究员,主要从事耐热
钢管表面容易产生缺陷以及钢管尺寸偏差较大等
钢无缝钢管开发丁作。
问题。因此制定合理的穿孔、轧制工艺也是成功开
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