山東金萬(wàn)福鋼材有限公司SA213 T91合金管，T91材料是美國(guó)鋼號(hào)ASTM SA213 T91，為馬氏體類耐熱鋼，近些年在火力發(fā)電廠用的較多，主要是主蒸氣管道和再熱蒸氣管道。美國(guó)新型馬氏體耐熱鋼
T91合金鋼管是鋼管的一種， T91鋼是美國(guó)國(guó)立像樹嶺實(shí)驗(yàn)室和美國(guó)燃燒工程公司冶金材料實(shí)驗(yàn)室合作研制的新型馬氏體耐熱鋼。它是在 121MoV鋼的基礎(chǔ)上降低含碳量，嚴(yán)格限制硫、磷的含量，添加少量的釩、鈮元素進(jìn)行合金化。根據(jù)ASTM213/A213M-85C,T91鋼的化學(xué)成份見表1。與T91鋼對(duì)應(yīng)的德國(guó)鋼號(hào)為X10CrMoVNNb91，日本鋼號(hào)為HCM95，法國(guó)則為TUZ10CDVNb0901。
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：ASTMA335/A335M ASTMA213/213M
C 0.08-0.12
Mn 0.30-0.60
P ≤0.02
S ≤0.01
Si 0.20-0.50
Cr 8.00-9.50
Mo 0.85-1.05
V 0.18-0.25
Nb 0.06-0.10
N 0.03-0.07
Ni ≤0.40
T91鋼中各合金元素分別起到固溶強(qiáng)化、彌散強(qiáng)化和提高鋼的抗氧化性、抗腐蝕性能，具體分析如下。
①碳是鋼中固溶強(qiáng)化作用最明顯的元素，隨含碳量的增加，鋼的短時(shí)強(qiáng)度上升，塑性、韌性下降，對(duì)T91這類馬氏體鋼而言，含碳量的上升會(huì)加快碳化物球化和聚集速度，加速合金元素的再分配，降低鋼的焊接性、耐蝕性和抗氧化性，故耐熱鋼一般都希望降低含碳量，但含碳太低，鋼的強(qiáng)度將降低。T91鋼與12Cr1MoV鋼相比，含碳量降低20%，這是綜合考慮上述因素的影響而決定的。
②T91鋼中含微量氮，氮的作用體現(xiàn)在兩個(gè)方面。一方面起固溶強(qiáng)化作用，常溫下氮在鋼中的溶解度很小，T91鋼焊后熱影響區(qū)在焊接加熱和焊后熱處理過(guò)程中，將先后出現(xiàn)VN的固溶和析出過(guò)程：焊接加熱時(shí)熱影響區(qū)內(nèi)已形成的奧氏體組織由于VN的溶入，氮含量增加，此后常溫組織中的過(guò)飽和程度提高，在隨后的焊后熱處理中有細(xì)小的VN析出，這增加了組織穩(wěn)定性，提高了熱影響區(qū)的持久強(qiáng)度值。另一方面，T91鋼中還含有少量A1，氮能與其形成A1N，A1N在1 100℃以上才大量溶入基體，在較低溫度下又重新析出，能起到較好的彌散強(qiáng)化效果。
③加入鉻主要是提高耐熱鋼的抗氧化性、抗腐蝕能力，含鉻量小于5%時(shí)，600℃開始劇烈氧化，而含鉻量達(dá)5%時(shí)就具有良好的抗氧化性。12Cr1MoV鋼在580℃以下具有良好的抗氧化性，腐蝕深度為0.05 mm/a，600℃時(shí)性能開始變差，腐蝕深度為0.13 mm/a。T91含鉻量提高到9%左右，使用溫度能達(dá)到650℃，主要措施就是使基體中溶有更多的鉻。
④釩與鈮都是強(qiáng)碳化物形成元素，加入后能與碳形成細(xì)小而穩(wěn)定的合金碳化物，有很強(qiáng)的彌散強(qiáng)化效果。
⑤加入鉬主要是為了提高鋼的熱強(qiáng)性，起到固溶強(qiáng)化的作用。
2.2 熱處理工藝
T91的最終熱處理為正火+高溫回火，正火溫度為1040℃，保溫時(shí)間不少于10 min，回火溫度為730～780℃，保溫時(shí)間不少于1h，最終熱處理后的組織為回火馬氏體。
2.3 機(jī)械性能
T91鋼的常溫抗拉強(qiáng)度≥585 MPa，常溫屈服強(qiáng)度≥415 MPa，硬度≤250 HB，伸長(zhǎng)率(50 mm標(biāo)距的標(biāo)準(zhǔn)圓形試樣)≥20%，許用應(yīng)力值〔σ〕650℃=30 MPa。
2.4 焊接性能
按照國(guó)際焊接學(xué)會(huì)推薦的碳當(dāng)量公式算得T91的碳當(dāng)量為
可見T91的焊接性較差。
T91合金管概況：
T91合金管屬于鍋爐、過(guò)熱和熱交換器用鐵素體和奧體合金鋼無(wú)縫鋼管（ASTM A213 / A213M-07a）
用途：
用于低中壓鍋爐（工作壓力一般不大于5.88Mpa，工作溫度在450℃以下）的受熱面管子；用于高壓鍋爐（工作壓力一般在9.8Mpa以上，工作溫度在450℃～650℃之間）的受熱面管子、省煤器、過(guò)熱器、再熱器、石化工業(yè)用管等。
T91合金管熱處理：
T91的最終熱處理為正火+高溫回火，正火溫度為1040℃，保溫時(shí)間不少于10 min，回火溫度為730～780℃，保溫時(shí)間不少于1h，最終熱處理后的組織為回火馬氏體
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高壓SA-210Gr.A1再熱器管 SA-213T22再熱器管：12Cr1MoVG/15CrMoG/GCr15等。
壓力容器管； 16MnR/20R/Q245R/Q345R等。
美 標(biāo) 管； ASME/A53F/A53-A B/SA106B/SA-106C/A106B/A106C/A210C/SA-210C/ SA106GR.B/SA106GR.C
低 溫 管； A333GR.6/A333GR.3/A333GR.1/A333GR.7/16MnDG/16MnD/Q345D/Q345C/Q345E/Q345B
高 壓 管； 20G/SA-106B/A53-B/SYGB5310/GB3087
15CrMoG省煤器管 SA-213T92省煤器管 15CrMoGSA-210Gr.A1水冷壁管 SA-213T22水冷壁管 SA-213T92無(wú)縫鋼管； 12Cr1MoV/15CrMO/Cr5Mo/1Cr5Mo/P5/20G/16Mn/GB
輸送流體管: ASTM/A106A/A106B/A106C/A210A/A210C/A210B
管 線 管； API5L/L175/L210/L245/L290/L320/L360/L415/L450/L485/X42/X46/X52/X56/X65/X70.
壓力容器管； 16MnR/20R/Q245R/Q345/12MnNiVR
石 油 套 管：J55/K55/N80/L80/C90/C95/P110
主要外徑10mm---426mm，壁厚1mm----60mm，長(zhǎng)度可達(dá)12m，外徑精度±0.5%,壁厚精度±5%。
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