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高压锅炉用无缝钢管材质：HR3C（SA-213TP310HCbN）
HR3C（25Cr-20Ni-Nb-N钢）是20世纪80年代日本住友公司成功研制出的一种新型不锈钢。HR3C是日本住友金属定名的商标，在ASME标准中的材料商标为SA-213TP310HCbN，在日本JIS标准中的材料商标为SUS310JITB。其标准成分见下表。
因为传统的18-8型奥氏体耐热钢抗水蒸气氧化机能和抗烟气腐化机能较低，而锅炉过热器和再热器的末级部件请求有优胜的抗水蒸气和抗烟气氧化机能，是以在18-8型奥氏体耐热钢的基本上，开辟了25-20型奥氏体耐热钢TP310。将Cr质量分数进步到25%，在经久服役过程中，Cr元素会向外面扩散，与氧结合形成氧化层，起到优胜的抗氧化感化。然则，跟着Cr含量的进步，脆性相σ相的析出趋势加倍明显。是以，同时进步了Ni含量，稳定奥氏体组织的同时克制σ相的析出偏向。是以，25-20型奥氏体耐热钢TP310的抗氧化机能明显进步，并有稳定的奥氏体组织，有利于适应超超临界锅炉蒸汽和烟气的恶劣前提。
然则，仅仅进步材料的抗氧化机能是不敷的，因为在经久服役过程中还须要优胜的蠕变断裂强度。Cr和Ni含量的进步均不会获得更高的蠕变断裂强度，是以为了进步材料的蠕变断裂强度，日本住友金属公司开辟了HR3C奥氏体耐热钢。为了进步25Cr-20Ni型奥氏体耐热钢的高温强度，同样应用了多元合金强化道理，即在TP310的基本上，经由过程限制C含量，并复合添加质量分数为0.20%~0.60%的强碳氮化物形成元素Nb和质量分数为0.15%~0.35%的N，应用析出弥散分布、渺小的NbCrN相和富Nb的碳、氮化物以及M23C6来进行强化，成功地开辟了新型奥氏体耐热钢HR3C，其蠕变断裂强度明显进步到181MPa。
综合推敲，与其他耐热钢比拟，HR3C具有优良的蠕变断裂强度和更优良的抗蒸汽和烟气的氧化机能，是以更合实用于超超临界机组中情况极为恶劣的锅炉过热器和再热器部件的末级管道中。
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2017年最新SA-213T91合金管与SA-335P91合金管的区别
SA-213T91化学成份|SA-213T91力学性能|SA-213T91最新价格
T91合金管， T91合金管是美国国立像树岭实验室和美国燃烧工程公司冶金材料实验室合作研制的新型马氏体耐热钢。它是在9Cr1MoV钢的基础上降低含碳量，严格限制硫、磷的含量，添加少量的钒、铌元素进行合金化。根据ASTM213/A213M-85C, SA-213T91合金管的化学成份见表1。
与 SA-213T91合金管对应的德国钢号为X10CrMoVNNb91，日本钢号为HCM95，法国则为TUZ10CDVNb0901。
SA-213T91合金管中各合金元素分别起到固溶强化、弥散强化和提高钢的抗氧化性、抗腐蚀性能，具体分析如下。
①碳是钢中固溶强化作用最明显的元素，随含碳量的增加，钢的短时强度上升，塑性、韧性下降，对SA-213T91这类马氏体钢而言，含碳量的上升会加快碳化物球化和聚集速度，加速合金元素的再分配，降低钢的焊接性、耐蚀性和抗氧化性，故耐热钢一般都希望降低含碳量，但含碳太低，钢的强度将降低。 SA-213T91合金管与12Cr1MoV钢相比，含碳量降低20%，这是综合考虑上述因素的影响而决定的。
②SA-213T91合金管中含微量氮，氮的作用体现在两个方面。一方面起固溶强化作用，常温下氮在钢中的溶解度很小， SA-213T91合金管焊后热影响区在焊接加热和焊后热处理过程中，将先后出现VN的固溶和析出过程：焊接加热时热影响区内已形成的奥氏体组织由于VN的溶入，氮含量增加，此后常温组织中的过饱和程度提高，在随后的焊后热处理中有细小的VN析出，这增加了组织稳定性，提高了热影响区的持久强度值。另一方面， SA-213T91合金管中还含有少量A1，氮能与其形成A1N，A1N在1 100℃以上才大量溶入基体，在较低温度下又重新析出，能起到较好的弥散强化效果。
③加入铬主要是提高耐热钢的抗氧化性、抗腐蚀能力，含铬量小于5%时，600℃开始剧烈氧化，而含铬量达5%时就具有良好的抗氧化性。12Cr1MoV钢在580℃以下具有良好的抗氧化性，腐蚀深度为0.05 mm/a，600℃时性能开始变差，腐蚀深度为0.13 mm/a。SA-213T91含铬量提高到9%左右，使用温度能达到650℃，主要措施就是使基体中溶有更多的铬。
④钒与铌都是强碳化物形成元素，加入后能与碳形成细小而稳定的合金碳化物，有很强的弥散强化效果。
⑤加入钼主要是为了提高钢的热强性，起到固溶强化的作用。
2.2 热处理工艺
SA-213T91的最终热处理为正火＋高温回火，正火温度为1040℃，保温时间不少于10 min，回火温度为730～780℃，保温时间不少于1h，最终热处理后的组织为回火马氏体。
2.3 机械性能
SA-213T91合金管的常温抗拉强度≥585 MPa，常温屈服强度≥415 MPa，硬度≤250 HB，伸长率(50 mm标距的标准圆形试样)≥20%，许用应力值〔σ]650℃=30 MPa。
2.4 焊接性能
按照国际焊接学会推荐的碳当量公式算得SA-213T91的碳当量为
可见SA-213T91的焊接性较差。
3 SA-213T91焊接时存在的问题
3.1 热影响区淬硬组织的产生
从图1可以看出，SA-213T91的临界冷却速度低，奥氏体稳定性很大，冷却时不易发生正常的珠光体转变，从而冷却到较低温度时发生了马氏体转变。正由于此，SA-213T91的淬硬和冷裂倾向很大。
由于热影响区的各种组织具有不同的密度、膨胀系数和不同的晶格形式，在加热和冷却过程中必然会伴有不同的体积膨胀和收缩；另一方面，由于焊接加热具有不均匀和温度高的特点，故而SA-213T91焊接接头内部应力很大。
对于SA-213T91，奥氏体十分稳定，要冷却到较低温度(约400℃)才能变为马氏体。粗大的马氏体组织脆而硬，接头又处在复杂应力状态下。同时，焊缝冷却过程中氢由焊缝向近缝区扩散，氢的存在促使了马氏体脆化，其综合作用的结果，很容易在淬硬区产生冷裂纹。
3.2 热影响区晶粒长大
焊接热循环对焊接头热影响区的晶粒长大有重大的影响，特别是紧邻加热温度达到最高的熔合区。当冷却速度较小时，在焊接热影响区会出现粗大的块状铁素体和碳化物组织，使钢材的塑性明显下降；冷却速度大时，由于产生了粗大的马氏体组织，也会使焊接接头塑性下降。
3.3 软化层的产生
SA-213T91合金管在调质状态下焊接，热影响区产生软化层不可避免，而且比珠光体耐热钢的软化更为严重。当用加热和冷却速度均较缓慢的规范时，软化程度较大。另外，软化层的宽度和它离熔合线的距离，不仅与焊接的加热条件及特点有关，还与预热、焊后热处理等有关。哈尔滨锅炉厂曾做过试验得出SA-213T91焊接热影响区硬度曲线，见图2。
3.4 应力腐蚀裂纹
SA-213T91合金管在焊后热处理之前，冷却温度一般不低于100℃，如果在室温下冷却，而环境又比较潮湿时，容易出现应力腐蚀裂纹。德国规定：在焊后热处理之前必须冷却至150℃以下。在工件较厚、有角焊缝存在及几何尺寸不好的情况下，冷却温度不低于100℃。如果在室温下冷却，严禁潮湿，否则容易产生应力腐蚀裂纹。
4 SA-213T91合金管的焊接工艺
4.1 预热温度的选择
SA-213T91合金管的Ms点约为400℃，预热温度一般选在200～250℃。预热温度不能太高，否则接头冷却速度降低，可能在焊接接头中引起晶界处碳化物析出和形成铁素体组织，从而大大降低该钢材焊接接头在室温时的冲击韧性。预热温度的下限从哈尔滨锅炉厂所做过的插销试验可得到很好的说明。
插销试棒采用SA-213T91合金管，直径8 mm,深0.5 mm，底板采用13CrMo钢，厚20 mm，试验在不预热、预热150℃、预热200℃、预热250℃条件下进行。焊条采用J707。焊接电流为165～170 A，电弧电压为21～267 V，试验结果如表2所示。
结论
① SA-213T91合金管靠合金化原理，尤其是添加了少量铌、钒等微量元素，高温强度、抗氧化性较12 Cr1MoV钢有较大的提高，但其焊接性能较差。
②插销试验表明，SA-213T91合金管有较大冷裂倾向，选取预热200～250 ℃，层间温度200～300 ℃，可有效防止冷裂纹产生。
③SA-213T91焊后热处理前，必须冷却至100～150 ℃，保温1 h；回火温度730～780 ℃，保温时间不少于1 h。
④以上焊接工艺已应用于200 MW、300MW 锅炉制造生产实践中，取得满意效果，并获得较大的经济效益。
SA-335 P91合金管是用实心管坯经穿孔后轧制的。
1、生产制造方法
按生产方法不同可分为热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管等。
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发销售于一体的无缝钢管生产企业，拥有完整、科学的质量体系，以诚信、实力和产品质量获得业界的认可，并代理天津钢管集团、烟台鲁宝钢管、包头特钢集团、新冶钢集团等无缝钢管产品国内经销商。工厂现有50-400吨级冷拔无缝钢管设备6台、LG20-85型冷轧无缝钢管设备5台套，可生产外径6mm-820mm壁厚0.8mm-80mm的冷轧（拔）无缝钢管、光亮无缝钢管、精拔（轧）无缝钢管等无缝钢管产品；现货仓库常备库存5000余吨，产品包括结构管、流体管、锅炉管、换热管、合金高压管等产品。可定做无缝钢管材质有：10#、20#、35#、45#、Q235、Q345B/C/D/E、20G、20Cr、30Cr、35Cr、40Cr、45Cr、50Cr、38CrSi、12CrMo、20CrMo、35CrMo、42CrMo、12CrMoV、12Cr1MoV、38CrMoAL、50CrV、20CrMnSi、30CrMnSi、35CrMnSi、20CrMnTi、30CrMnTi、12CrNi2、12CrNi3、12Cr2Ni4、40CrNiMoA、45CrNiMoVA、20G、20MnG、25MnG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12Cr1MoVG。
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VM12-SHC：价廉质优的高性能产品
电力研究所（EPRI）的研究发现，目前市场上非常受欢迎的钢种T / P91，对于蠕变的抵抗能力较弱。
在这种情况下，瓦卢瑞克的VM12-SHC自2014年起替换了ASME规范收录的案例2781，成为非常有吸引力的另一种选择。此外，由于瓦卢瑞克具有竞争力的价格定位，铁素体VM12-SHC与目前成本更高的不锈钢替代品之间的差距大大增加。
由于其材料特性——优异的高温强度和抗蠕变性，高达620℃的优异抗氧化性能，以及良好的焊接性能，VM12-SHC已经成功应用于欧洲电厂现代高温发电厂和热回收蒸汽发生器（HRSG）的设计中。在一些改造项目中，它也取代了发电厂现有的X20CrMoV11-1过热管。最近咋欧洲预选项目以及两个CCPP项目中，也有了大量的VM12-SHC订单。
瓦卢瑞克的VM12-SHC是一种马氏体12% Cr钢，作为高品质的替代品，在USC煤炭和HRSG发电厂的高温应用中发挥着重要作用。此外，它也可以作为过热器和再热管维护工作中的替代产品。
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