电站常用钢钢号特性及主要应用范围.docx

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电站常用钢钢号特性及主要应用范围

电站常用钢钢号、特性及主要应用范围

表A1 蒸汽管道、集箱和锅炉受热面钢管常用钢钢号、特性及其主要应用范围

钢号与技术条件

特性

主要应用范围

类似钢号

20（20G）

GB/T699—88

GB5310—95

该钢具有良好的工艺性能，在530℃以下具有满意的抗氧化性能，但在470℃～480℃高温下长期运行过程中，会发生珠光体球化和石墨化。

当HB=137～174时，相对加工性为65%。

该钢无回火脆性

壁温≤425℃的蒸汽管道、集箱；

壁温≤450℃的受热面管子及省煤器管等

CT20（ГOCT）、S20C（JIS）

1020（SAE，AISI）

C22、CK22（DIN）

XC18（NF）、N2024（?

SN）

St45.8/Ⅲ（DIN）

15MoG

（15Mo3、16Mo）

GB5310—95

是成分最简单的低合金热强钢，其热强性和腐蚀稳定性优于碳素钢，而工艺性能仍与碳素钢大致相同。

存在的主要问题是，在500℃～550℃长期运行时有产生珠光体球化和石墨化倾向，随其发展会导致钢的蠕变强度和持久强度降低，甚至会导致钢管的脆性断裂。

焊接性能良好，焊前需预热，焊后需热处理

壁温≤500℃的蒸汽管道；

壁温≤530℃的过热器管

16M（ЧМТУ）

STBA12、STPA12（JIS）

A209T1（ASTM）

A335P1（ASTM）

15Mo3（DIN）

15020（?

SN）

12CrMoG

GB5310—95

属低合金耐热钢，在480℃～540℃下具有足够的热强性和组织稳定性，综合性能良好，无热脆性现象

壁温≤510℃的蒸汽管道；

壁温≤540℃的受热面管子

12MX（ГОСТ）

T2、P2（ASME、ASTM）

12CrMo195（德国）

15CD2（法国）

15CrMoG

GB5310—95

该钢正火后的组织为铁素体、贝氏体和部分马氏体，正火、回火后的组织为铁素体、贝氏体和回火马氏体，其冷加工性能和焊接性能良好，无石墨化倾向。

在520℃以下，具有较高的持久强度和良好的抗氧化性能，但超过550℃以后，蠕变极限将显著降低。

长期在500℃～550℃运行，会发生珠光体球化，使强度下降

壁温≤510℃的蒸汽管道、集箱；

壁温≤540℃的受热面管子

15XM（ЧМТУ）

13CrMo44（DIN）

T12、P12（ASME、ASTM）

STBA22、STPA22（JIS）

15121（?

SN）

12CrMoV

GB/T3077—88

在铬钼钢中加入少量的钒，从而可阻止钢在高温下长期使用过程中合金元素钼向碳化物中的转移，提高钢的组织稳定性和热强性。

与12Cr1MoV钢相比，钢中的含铬量较低，但在550℃以下，对力学性能和热强性能影响不大，而在高于550℃时，其性能低于12Cr1MoV钢

壁温≤540℃的蒸汽管道；

壁温≤570℃的过热器管等

12ХMФ（ГОСТ4543）

15123.9（?

SN）

15128（?

SN）

14MoV63（DIN17175）

表A1（续）

钢号与技术条件

特性

主要应用范围

类似钢号

12Cr1MoVG

GB5310—95

该钢属珠光体热强钢。

由于钢中加入了少量的钒，可以降低合金元素（如钼、铬）由铁素体向碳化物中转移的速度，弥散分布的钒的碳化物可以强化铁素体基体。

该钢在580℃时仍具有高的热强性和抗氧化性能，并具有高的持久塑性。

工艺性能和焊接性能较好，但对热处理规范的敏感性较大，常出现冲击韧性不均匀现象。

在500℃～700℃回火时，具有回火脆性现象；长期在高温下运行，会出现珠光体球化以及合金元素向碳化物转移，使热强性能下降

壁温≤570℃的受热面管子；

壁温≤555℃的集箱和蒸汽管道等

12XIM

（ГОСТ）

13CrMoV42（DIN）

15225（?

SN）

12Cr1MoV（曼内斯曼钢厂）

15Cr1Mo1V

（15X1M1Φ）

前苏联钢号。

与12Cr1MoV钢相比，含钼量有所提高，故热强性能稍高，在450℃～550℃，其持久强度比12Cr1MoV钢高19.6MPa，570℃时高9.8MPa，但持久塑性稍低于12Cr1MoV钢。

该钢在570℃以下长期使用时，组织稳定，且具有良好的抗氧化性能。

焊接性能与12Cr1MoV钢相当。

存在的问题是有些炉号的冲击值低于标准要求，且钢中含有0.013%～0.08%的残铝对钢的热强性能会有不利影响

壁温≤580℃的蒸汽管道和集箱

A405-61T（ASTM）

12Cr2MoG

GB5310—95

该钢正火后的组织为贝氏体加少量的马氏体，有时有少量铁素体。

长期在高温下运行，将会出现碳化物从铁素体基体中析出并聚集长大现象。

500℃的蠕变试验结果表明，在蠕变第一阶段结束时，总伸长率约为0.2%；550℃及其以上温度，总伸长率约为1%～2%；钢的持久塑性比较好

壁温≤580℃的过热器管、再热器管；

壁温≤570℃的蒸汽管道、集箱

10CrMo910（BQB、DIN）

STBA24、STPA24（JIS）

T22、P22（ASME、ASTM）

HT8（SANDVIK）

12Cr2MoWVTiB

（钢102）

GB5310—95

属贝氏体低合金热强钢。

经正火加回火处理后的组织为贝氏体，具有良好的综合力学性能、工艺性能和相当高的持久强度，抗氧化性能较好；组织稳定性好，于620℃经5000h时效后，力学性能无明显变化。

用于代替高合金奥氏体铬镍钢

壁温≤600℃的过热器管和再热器管

12X2MΦCP（TY14-460

-75）

12Cr3MoVSiTiB

（П-11）

GB5310—95

属贝氏体热强钢。

在600℃有足够高的持久强度和抗氧化性能，无热脆倾向，组织稳定性好。

回火后冷却速度对钢的性能无明显影响，但回火温度超过710℃以后，持久强度将明显下降。

为保证该钢有较好的高温性能，回火温度不宜过高。

该钢工艺性能稍差

壁温≤600℃的过热器管和再热器管

表A1（续）

钢号与技术条件

特性

主要应用范围

类似钢号

15NiCuMoNb5

（WB36）

15NiCuMoNb5（WB36）为德国梯生钢厂、曼内斯曼钢厂和日本住友金属株式会社生产的Ni-Cu-Mo低合金钢。

由于钢中含有Cu，因此提高了钢的抗腐蚀性能。

该钢具有较高的强度，室温抗拉强度可达610MPa以上，屈服强度≥440MPa，比20号钢高40%，用于锅炉给水管道，可使管壁厚度减薄，从而有利于加工、制造、安装和运行。

通常含Cu钢具有红脆性，但由于该钢中加入了较多的Ni，从而消除了红脆性。

该钢的焊接性能良好，但不适合冷成形加工

壁温≤500℃的大口径（76～660mm）锅炉用厚壁钢管、集箱、锅筒、压力容器等

X20CrMoV121

（F12）

属12%铬型马氏体热强钢，具有良好的耐热性能，在空气和蒸汽中抗氧化能力可达700℃，但工艺性能较差，在锻造轧制和焊接时易产生裂纹。

钢的热强性能低于钢102和П-11钢

壁温540℃～560℃的集箱和蒸汽管道，以及壁温达610℃的过热器管和壁温达650℃的再热器管

HT9（SANDVIK）

1X12B2MΦ（ГОСТ）

2X12MΦBP（ГОСТ）

X20CrMoWV121（DIN）

10Cr5MoWVTiB

（G106）

属中铬贝氏体钢。

具有良好的抗氧化性能、耐腐蚀性和组织稳定性。

热强性能较高，且工艺性能良好

壁温为630℃～650℃的再热器管

STBA25（JIS）

T5、T5C（ASME）

1Cr9Mo1

属马氏体型耐热钢。

由于钢中含铬量较高，因此抗氧化和抗腐蚀性能优于低合金钢，但钢的热强性能低于2.25Cr-1Mo、12Cr1MoV钢等。

焊接性能差，且有空淬现象

壁温≤650℃的再热器管

T9、P9（ASME）

STBA26、STPA26（JIS）

X12CrMo91（德国）

HT7（SANDVIK）

1Cr9Mo2

（HCM9M）

HCM9M是9Cr-2Mo型铁素体钢，是日本三菱重工和住友金属株式会社联合研制的。

该钢具有高的抗氧化和抗高温蒸汽腐蚀性能，并具有更高的热强性和组织稳定性

壁温≤620℃的亚临界、超临界锅炉过热器管、再热器管、集箱和导汽管

10Cr9Mo1VNb

（T91、P91）

GB5310—95

是美国在9Cr-1Mo钢基础上添加微量V、Nb，调整Si、Ni和Al添加量后形成的超9Cr钢。

该钢的高温强度优异，在550℃以上，其设计许用应力为T9和2.25Cr-1Mo钢的两倍。

与1Cr19Ni9钢相比，其等强（持久强度）温度为625℃，抗氧化和抗蒸汽腐蚀性能与9Cr-1Mo钢相当

用于亚临界、超临界锅炉壁温达650℃的过热器管和再热器管，壁温为600℃以下的集箱和蒸汽管道

X10CrMoVNb91

（DIN17175）

TUZ10CDVNb09.01（NFA

-49213）

1Mn17Cr7Mo

VNbBZr

（17-7MoV）

属锰铬型奥氏体热强钢，由于用钼、钒、硼、铌和锆进行综合强化，具有较高的热强性和抗氧化性；时效稳定性良好，于650℃时效8500h后的冲击韧性值仍保持在127.4J/cm2以上，在奥氏体基体上的碳化物颗粒呈均匀弥散分布，未出现σ相。

该钢的焊接性能和工艺性能良好。

钢中所含锆元素为我国稀有

壁温≤680℃的过热器管、再热器管、蒸汽管道和集箱

表A1（完）

钢号与技术条件

特性

主要应用范围

类似钢号

1Cr18Ni9

（304）

GB5310—95

属各国通用的18-8型铬镍奥氏体不锈热强钢。

钢的热强性能、耐腐蚀性能和焊接性能良好，冷变形能力非常高

大型锅炉的再热器管、过热器管及蒸汽管道。

用于锅炉管的允许抗氧化温度为705℃

SUS304TB（JIS）

SUS304TP（JIS）

TP304H（ASME）

0Cr17Ni12Mo2

（316）

TP316H

GB13296—91

属各国通用的奥氏体不锈热强钢。

由于钢中含有2%～3%的钼元素，对各种无机酸、有机酸、碱、盐类的耐腐蚀性和耐点蚀性显著提高。

在高温下具有较高的蠕变强度

大型锅炉的再热器管、过热器管及蒸汽管道。

用于锅炉管的允许抗氧化温度为705℃

SUS316TB（JIS）

SUS316TP（JIS）

TP316H（ASME）

0Cr18Ni11Ti

（321）

GB5310—85

属用钛稳定的铬镍奥氏体不锈热强钢。

与1Cr18Ni9Ti钢相比，由于含有较多的镍，因此，奥氏体组织较稳定，并具有较高的热强性能和持久断裂塑性

大型锅炉的再热器管、过热器管及蒸汽管道。

用于锅炉管的允许抗氧化温度为705℃

SUS321TB、

SUS321TP（JIS）

TP321H（ASME）

12X18H12T（ГОСТ）

1Cr19Ni11Nb

（347）

GB5310—95

GB13296—91

属用铌稳定的铬镍奥氏体不锈热强钢。

该钢具有良好的耐腐蚀性能和焊接性能。

热强性能高于18-8型TP304H钢。

在碱、海水和很多种酸中都有很好的耐腐蚀性

大型锅炉的再热器管、过热器管及蒸汽管道。

用于锅炉管的允许抗氧化温度为705℃

SUS347TB

SUS347TP（JIS）

TP347H（ASME）

08X18H12Б（ГОСТ）

X10CrNiNb189（德国）

表A2 锅炉锅筒常用钢钢号、特性及其主要应用范围

钢号与技术条件

特性

主要应用范围

类似钢号

20g、22g

GB713—97

YB（T）41—87

该钢的塑性、韧性及焊接性能均较好，但对应变时效较为敏感，强度不高，属245MPa强度级别的锅炉钢板，用这种钢制造的锅筒壁厚较厚。

该钢板以热轧状态交货，必要时可进行890℃～920℃正火处理

低、中压锅炉锅筒

20K、22K（ГOCT）

SB42、SB46、SB49（JIS）

HII（DIN）

11474.1（?

SN）

12Mng

GB713—96

YB（T）41—87

该钢在热轧状态和正火状态下的各种性能均能满足低压锅炉锅筒对钢材性能的要求，而且焊接性能良好，厚度小于16mm的钢板，焊前可不预热。

该钢属屈服强度为294MPa级别的普通低合金钢。

用于代替20g钢可节约金属约17%，一般情况下，钢板以热轧状态交货，必要时可进行900℃～920℃正火处理

工作压力≤5.9MPa的低、中压锅炉锅筒

10Г（ГОСТ）

13Mn6（DIN）

SM21（日本）

12MF4（NF）

16Mng

GB713—97

YB（T）41—87

该钢具有良好的综合力学性能、工艺性能和焊接性能，属屈服强度为343MPa级别的普通低合金钢。

该钢的缺口敏感性比碳钢大，疲劳强度较低。

一般情况下，钢板以热轧状态交货，必要时可进行900℃～920℃正火处理。

经正火处理后可显著提高韧性，并降低脆性转变温度

工作压力≤5.9MPa的低、中压锅炉锅筒

19Mn5、19Mn6（DIN）

SPV36（JIS）

16ГС（ГОСТ）

17Mn4（DIN）

SA299（ASME）

表A2（续）

钢号与技术条件

特性

主要应用范围

类似钢号

19Mn5、19Mn6

德国钢号，属屈服强度为300MPa级别的碳锰钢，冶炼、热加工性能及焊接性能均良好，断裂韧性和低循环疲劳性能也较好，有利于降低低应力脆断的危险性。

钢板的正火温度为890℃～950℃，消除应力退火温度为520℃～580℃

中、高压锅炉锅筒

19Mn6（GB）

SA299（ASME）

A299（ASTM）

SA299

美国钢号。

该钢的化学成分和屈服强度级别与16Mng和19Mn5钢相似，但钢中含碳量更高，其低循环疲劳性能略低于19Mn5钢。

该钢的力学性能比较稳定。

厚度方向的力学性能较均匀，高温抗拉强度较高，冲击韧性较好，如不含有太多的MnS夹杂，层状撕裂敏感性亦不高，脆性转变温度低于－30℃，无塑性转变温度NDT约为－15℃。

焊接工艺较简单，焊前预热温度低（150℃），焊接接头性能好

高压、超高压亚临界锅炉锅筒。

由美国引进的300MW、600MW机组锅炉锅筒均使用该种钢

A299（ASTM）

15MnVg

GB713—96

YB（T）41—87

属屈服强度为392MPa级别的普通低合金钢。

该钢在热轧状态下具有良好的综合力学性能及焊接性能，但缺口敏感性和时效敏感性较大。

与16Mng钢相比，冷脆倾向稍大。

为改善钢的韧性，降低脆性转变温度，应进行940℃～980℃正火，600℃～650℃消除应力退火

低、中压锅炉锅筒

A255（ASTM）

14MnMoVg

GB713—96

YB（T）41—87

属屈服强度为490MPa级别的普通低合金钢。

由于钢中加入了0.5%的钼和少量的钒，使屈服强度提高，特别适合生产厚度在60mm以上的厚钢板。

该钢具有良好的综合力学性能，但对热处理工艺较为敏感，尤其对冲击韧性和延伸率影响较大。

大于60mm厚钢板在热轧状态下的塑性和韧性较差，特别是低温及时效后的冲击值不稳定，故不宜在热轧状态下使用。

一般在正火加高温回火状态下使用，正火温度为970±10℃，回火温度为630℃～660℃。

使用中也可以采用调质处理，这时，钢的强韧性都会有很大程度的改善。

生产中应防止产生白点和夹层缺陷

高压锅炉锅筒

A302（ASTM）

BHW38（德国）

18MnMoNbg

GB713—96

YB（T）41—87

属屈服强度为490MPa级别的低合金钢。

该钢的热强性能较好，屈强比较高，可焊性好。

但正火加回火状态下的力学性能不够稳定，与14MnMoVg钢相比，常出现强度、塑性、韧性不能同时满足技术条件要求的情况。

钢板经调质处理后屈服强度将显著提高，更能发挥材料潜力。

大锻件及特厚钢板有白点倾向，故钢坯应缓冷。

大锻件塑性和韧性由表面向中心逐渐降低。

有一定的淬硬倾向，焊前须经200℃～250℃预热，焊后应采取后热去氢措施

高压锅炉锅筒