国产G115耐热钢性能优于进口钢材日本较早开始研究

   日期:2024-03-09     来源:网络整理    作者:二手钢材网    浏览:204    评论:0    
核心提示:国产G115耐热钢性能优于进口钢材日本较早开始研究新型马氏体耐热钢,在中国钢铁研究总院刘正东教授为首的课题组和国内一线钢厂合作在国内率先开展相关研究工作,后来者居上,开发出了G115耐热钢,运用于超超临界火电机组。

日本较早开始研究新型马氏体耐热钢。 中国钢铁研究总院刘正东教授领导的课题组与国内一线钢厂合作,在国内率先开展相关研究工作。 后来者赶上并开发了G115耐热钢。 钢,用于超超临界火电机组。 日本研究所开发的650℃马氏体耐热钢,代号为MARBN钢(9Cr-3W-)。 我国研制的650℃马氏体耐热钢代号为G115钢(9Cr-2.8W-)。 日本制钢厂生产的马氏体耐热钢代号为(9Cr-3W-)。 日本钢厂早期开发的650℃耐热钢含铬10.5%-12%。 高Cr含量主要考虑是为了提高马氏体钢的耐蒸汽腐蚀性能。 经过几年的实践,发现钢材的耐久强度太低,无法满足630-650℃温度范围内的使用要求。 日本企业只能降低Cr含量,采用与日本科研院所和我国G115钢相同的9%Cr成分体系。 之后,日本钢厂开发了耐热钢并加以改进,申请了美国机械工程师学会的规格,准备采用美国标准进行生产。 G115钢是我国具有自主知识产权的650℃马氏体耐热钢,已申请国家专利。 研发过程中采用“选择性强化”设计理念,通过合理控制B、N的比例,有效控制服役期间M23C6碳化物的生长速度。除Nb、V外,还添加适量的Cu元素添加W进一步增加沉淀强化效果,将W含量从3%降低至2.8%,以提高使用过程中的冲击韧性。 G115钢在620-650℃温度范围内具有优异的组织稳定性。 650℃持久强度是P92钢的1.5倍。 其高温蒸汽氧化性能和焊接性能与P92钢相当,可用于620-650钢。 ℃温度范围内大口径管、集箱等厚壁部件的制造15号钢材密度,以及620-650℃范围内小口径过热器、再热器管的制造。

2009年以来,我国开展了9%Cr含量650℃马氏体耐热钢高温组织稳定性基础研究,提出了650℃马氏体耐热钢“选择性强化设计理论”,并成功开发出G115原型钢15号钢材密度,该原型钢的650℃耐久强度优于日本科研院所开发的同类型钢材。 随后启动了G115钢厚壁大口径管材的工业化生产,具备生产外径19-壁厚2-100mm全系列锅炉管的能力。 我国已掌握了G115钢各种工业冶炼工艺的冶炼工艺、热加工工艺、冷加工工艺和热处理工艺。 随着G115钢的巨大市场需求,我国一线钢厂可采用120吨以上转炉工业流程冶炼G115钢坯,大幅降低成本,为超超临界火电机组走出国门奠定坚实基础。

实验表明,G115钢管的耐久性断裂时间演化趋势稳定,耐久性曲线没有出现突然下降的情况。 G115钢管是迄今为止开发的具有最高耐久性和耐蒸汽腐蚀性能的大口径锅炉管,可在650℃下使用。 如果用G115替代目前在600-620℃温度范围内使用的现有P92钢管,则锅炉管的壁厚可大大减小,大大降低了焊接难度。 对于内径相同的P92和G115钢管,如果都想在650℃的蒸汽温度下使用,则G115钢管的外径约为P92钢的78%,重量约为47.4% P92钢的用量,即用量可减少一半左右。 。

 
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