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高压锅炉用碳钢SA210A-1、SA-210C、20G比较分析
摘要： 调研发现，目前国内生产的SA210A-1在实际的供料中没有单独坯料，通常会以SA210C坯或20G坯代之。为了研究这种替代方式能否满足SA210A-1材料标准和产品设计要求，通过对SA210M 标准中SA210A-1、SA-210C及GB 5310标准中的20G成分和性能的比较分析，提出在SA210A-1小口径管采购要求中，应增加Mn下限规定的优化意见。
前 言
当前参数等级在亚临界及以上的锅炉机组受压件用碳钢材料主要有3种：20G、SA210A-1、SA-210C，基本用于低温过热器、低温再热器、水冷壁和省煤器等部件中的受热面管，管子金属设计温度通常在350℃~425℃ 。
由于碳钢的强化元素是C和Mn，而锅炉制造厂从焊接性能考虑通常会严格限制C含量。按ASME中的描述：在规定最大碳含量以下含碳量每降低0.01%，则允许在规定的最大锰含量之上各增加0.06%的含锰量，但最大不得超过1.35%。说明1个碳含量下降带来的强度损失一般需6个锰含量进行弥补，但从当前钢管厂的实际供料中却发现一个有意思的现象：即国内SA210A-1似乎没有成分鲜明的单独坯料，要么以SA-210C坯代之，要么以20G坯代之，这种现象可在表1随机抽取的部分批次SA210A-1、SA-210C、20G 的成分和性能数据比较中得到直观印象，差异更明显体现在Mn含量上。同样是SA210A-1，表1中的序号6、7、8成分及性能和20G相当，序号9成分及性能和SA-210C相当。那么这种替代方式能否保证SA210A-1满足材料标准和产品设计要求呢? 以下遵循标准的脉络并结合产品的使用条件进行分析。
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SA-213T92/SA-335P92（NF616
1 简介
T92（NF616）是日本新日铁在T91基础上，对成分做了进一步完善改进、采用复合-多元的强化手段，适当降Mo加W，并形成以W为主W-Mo的复合固溶强化，加入N形成间隙固溶强化，加入V、Nb和N形成碳氮化物弥散沉淀强化以及加入微量的B（0.001-0.006%）形成B的晶界强化，与T91一样的高Cr量保证了有与T91相同的抗氧化性和抗腐蚀性能。
T92与T91一样，具有比奥氏体钢更为优良的热膨胀系数和导热系数，具有极好的持久强度、很高的许用应力、良好的韧性和可焊性，时效前后的组织和性能稳定。其许用应力较T91更高，在650℃的许用应力为T91的1.6倍；且抗蒸汽氧化性能较好，与T91基本相同。与TP347H的等强温度为625℃，当温度低于625℃时，T92的持久强度高于TP347H。SA-213T91无缝钢管
2 用途
T92钢管性能优良，使用温度可达650℃。可部分替代TP304H和TP347H奥氏体不锈钢管，制造金属壁温不超过650℃的亚临界、超临界乃至超超临界的电站锅炉的高温过热器、再热器管和主蒸汽管道等受压部件，避免或减少异种钢接头，改善钢管的运行性能。若用在亚临界锅炉上可用其代替TP347H和T91厚壁管。
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双相不锈钢2205标准号：ASTMA240/A240M——01双相不锈钢2205合金是由22%铬，2.5%钼及4.5%镍氮合金构成的复式不锈钢。它具有高强度、良好的冲击韧性以及良好的整体和局部的抗应力腐蚀能
标准
ASTM/ASME...........A240UNSS32205/S31803
EURONORM...........1.4462X2CrNiMoN22.5.3
AFNOR...................Z3CrNi22.05AZ
DIN.........................W.Nr1.4462
抗腐蚀能力
均匀腐蚀
由于铬含量（22%），钼（3%）及氮含量（0.18%）,2205的抗腐蚀特性在大多数环境下优于316L和317L。
局部抗腐蚀
2205双相不锈钢中铬、钼及氮的含量使其在氧化性及酸性的溶液中,对点腐蚀及隙腐蚀具有很强的抵抗能力。
抗应力腐蚀
不锈钢的双相微观结构有助于提高不锈钢的抗应力腐蚀龟裂能力。在一定的温度、应张力、氧气及氯化物存在的情况下,奥氏体不锈钢会发生氯化物应力腐蚀。由于这些条件不易控制，因此304L、316L和317L的使用在这方面受到限制。
抗腐蚀疲
2205双相钢的高强度及抗腐蚀能力使其具有很高的抗腐蚀疲劳强度。加工设备易受腐蚀环境和加载循环的影响，2205的特性非常适合这样的应用。
2205不锈钢板加工
热成形
我们建议成形应尽量在600°F温度以下进行。在进行热成形处理时,整个工件应整体受热,应在1750°F到2250°F的温度范围内进行,2205合金在此温度下非常柔软。如果温度过高,2205合金易于热撕裂。如果低于此温度,奥氏体就会发生断裂。低于1700°F时,由于温度和形变的影响,金属间相会很快形成。热成形进行完后,应立即对其在最低为1900°F的温度下进行固熔退火,并进行淬火来还原其相位平衡、韧性及抗腐蚀能力。我们不建议进行应力消除,但如果必须这样做,材料应在最低为1900°F的温度下进行固熔退火,然后迅速冷却,进行水淬火。
冷成形
2205合金可以进行切割和冷成形。然而,由于2205合金自身的高强度及硬度,它比奥氏体钢铁更需要进行冷成形,也正因为它的高强度,要充分考虑到回弹的因素。
热处理
2205合金应在最低为1900°F的温度下进行退火处理,然后迅速冷却,进行水淬火。这项处理应用于固熔退火及应力解除。应力解除处理如在低于1900°F的温度下进行,容易导致有害的金属或非金属相位的析出。
机械切削性
在高速的机床上,2205合金的进给率和切削速度和316L是一样的。如果采用炭化刀,切割速度与316L相比降低了大约20%,机器设备及其部件的性能在此起着关键性的作用。
焊接
2205合金的焊接性很好。2205合金所要达到的性能为焊接金属和热变质部分仍然保持和基底金属同样的抗腐蚀能力、强度及韧性。2205的焊接难度不大,但需设计其焊接程序,以便焊接后,可以保持良好的相位平衡状态,避免有害的金属相位或非金属相位的析出。2205可在以下设备中进行焊接:GTAW(TIG);GMAW(MIG);SMAW(“stick”electrode);SAW;FCW;andPAW
2205不锈钢
特点：
1.双相不锈钢2205合金与316L和317L奥氏体不锈钢相比,2205合金在抗斑蚀及裂隙腐蚀方面的性能更优越,它具有很高的抗腐蚀能力,与奥氏体相比,它的热膨胀系数更低,导热性更高。
2.双相不锈钢2205合金与奥氏体不锈钢相比,它的耐压强度是其两倍,与316L和317L相比,设计者可以减轻其重量。2205合金特别适用于—50°F/＋600°F温度范围内,在严格限制的情况下(尤其对于焊接结构),也可以用于更低的温度。
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销售钢管种类;
结构用无缝钢管，输送流体用无缝钢管，低.中.高压锅炉用无缝钢管;石油裂化管;合金无缝钢管、轴承钢管、特殊焊接管、螺旋管，镀锌管、钛合金管、外六角钢管、矩形管、异型管等。公司库存量充足，品种规格齐全.公司将严格企业管理，强化产品质量，一流的设备为客户生产一流的产品，一流的团队为客户做好一流的服务。
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