太鋼超超臨界電站鍋爐用TP310HCbN無(wú)縫管的研制

TP310HCbN是日本住友的基于TP310通過(guò)添加Nb,N復合合金元素,開(kāi)發(fā)出一種新型耐熱鋼與S30432相比,更適合生產(chǎn)的超超臨界鍋爐蒸汽條件非常糟糕,過(guò)熱器和再熱器管的耐蝕性要求更高。與傳統TP310相比,奧氏體組織具有更高的穩定性,防止和抑制西格瑪降水特征。根據過(guò)熱器和再熱器管在實(shí)際使用的過(guò)程中溫度通常高于蒸汽溫度30 ~ 50℃、25.4 MPa的壓力和貝爾30.0 MPa,結合電站鍋爐本身安全,壽命長(cháng),維護周期長(cháng),經(jīng)濟因素,太鋼1000 mw超超臨界電站鍋爐過(guò)熱器和再熱器管的不銹鋼加固機理研究和合金成分的設計。

TP310HCbN耐熱無(wú)縫鋼管生產(chǎn)工藝流程是:原料- 90 t t AOD精煉爐- 45-45 t LF爐直徑深加工模具注塑,1800 t鍛造管-管坯加熱- 6000 t熱擠壓冷軋中頻熱處理、冷滾壓-熱處理完成矯直酸洗檢驗、倉儲、包裝。

通過(guò)分析TP310HCbN鋼管電子顯微鏡,結果表明,加強機制主要依賴(lài)于奧氏體的穩定性降水分布在晶內NbCrN矩陣,Nb(C,N)和M23C6鋼筋。當蠕變發(fā)生,納米尺度的降水Nb(C,N),因為不同的熱膨脹和矩陣NbCrN M23C6,使納米析出相的起始位錯,位錯和后續沉淀相的沉淀提供了新的位錯寄格點(diǎn),防止蠕變滑。材料,因此,在晶體內的服務(wù),位錯,位錯和晶界沉淀沉淀出來(lái)的各種各樣的納米材料蠕變性能相對良好的沉淀強化效果,從而提高材料的蠕變斷裂壽命。

考慮各種因素確定應該使用鋼”,高氮、低C限制控Nb,銅、Cr的合理內容,倪”合金設計系統,結合實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗,最終組成控制(%):C0.05 ~ 0.08;0.65 Si或更少;錳1.5或更少;P 0.025或更少;年代0.002或更少;Cr24.0 ~ 26.0;Ni19.0 ~ 20.0;Nb0.35 ~ 0.55;0.55 N0.20 ~。在精煉過(guò)程中采用Si - Al復合脫氧,低頻深脫氧、脫硫和鈣處理技術(shù),包括可以修改,數量大大減少,大小控制小于5微米或更少。太鋼TP310HCbN耐熱鋼脫碳冶煉高氮鋼開(kāi)發(fā)完全氮合金化過(guò)程,使氮的成品范圍控制在2300 ~ 2300 PPM之間。

為了使鑄態(tài)組織粗大奧氏體動(dòng)態(tài)再結晶的發(fā)生,盡可能防止熱裂紋,過(guò)程中鋼錠鍛造足夠大小,浸泡溫度的加熱系統限制在1220 ~ 1220℃之間,保證生成的直接融化的NbN公司禁止和再結晶過(guò)程中形成的Nb(C,N)完全溶解;熱擠壓,溫度控制在1180 ~ 1200℃,溫度上升過(guò)快,有效防止后期擠壓材料構件進(jìn)入塑性區和高溫低開(kāi)裂。完成熱處理溫度1200 ~ 1220℃之間,絕緣正確的時(shí)間,快速冷卻,以確保成品鋼管軋制方向平行于粒度控制在5 ~ 6年級同時(shí),敏化狀態(tài)合格的晶間腐蝕。

從鋼鐵冶金質(zhì)量、組織常規試驗和高溫性能、耐腐蝕性能和相關(guān)過(guò)程性能分析測試結果,太鋼生產(chǎn)TP310HCbN熱都滿(mǎn)足技術(shù)規格無(wú)縫鋼管gb5310 - 2008和ASME鍋爐SA - 213 m和相關(guān)采購規范要求。

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