[发明专利]一种超超临界耐热钢板及其制造方法在审

专利信息
申请号: 201710526114.3 申请日: 2017-06-30
公开(公告)号: CN109207845A 公开(公告)日: 2019-01-15
发明(设计)人: 刘尚潭;黄喆毅;毛征东;洪扣林;徐斌;陈锋 申请(专利权)人: 宝钢特钢有限公司
主分类号: C22C38/02 分类号: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/54;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/48;C22C38/32;C22C38/22;C22C38/24;C22C38/26;C21D8/02;C21D1/18;C21D1/28
代理公司: 上海开祺知识产权代理有限公司 31114 代理人: 竺明
地址: 200940 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 超超临界 耐热钢板 成分重量百分比 高温力学性能 钢铁材料 高温蠕变 火力发电 蒸汽腐蚀 冲击功 抗高温 延伸率 钢板 制造 屈服
【说明书】:

一种超超临界耐热钢板及其制造方法,其化学成分重量百分比为:C 0.07~0.13%,Si 0.20~0.50%,Mn 0.30~0.60%,P≤0.020%,S≤0.010%,Cr 8.00~9.50%,Mo 0.30~0.60%,W 1.50~2.00%,V 0.15~0.25%,Nb0.050~0.100%,N 0.030~0.070%,B 0.0010~0.0060%,其余为Fe和不可避免杂质。本发明钢板具有抗高温蒸汽腐蚀性能优异、高温力学性能优异、高温蠕变持久强度优良,屈服强度Rp0.2≥500MPa,抗拉强度Rm700‑900MPa,延伸率A50mm≥18%,冲击功AKV(20℃)≥27J,可以满足火力发电站容量大型化、效率更高、压力更高对钢铁材料的需求。

技术领域

本发明涉及耐热钢制造,特别涉及一种超超临界耐热钢板及其制造方法。

背景技术

超超临界钢属于马氏体型耐热钢,它具有良好的高温力学性能、抗高温蒸汽腐蚀性以及较高的高温蠕变持久强度,它是我国新建电站大容量亚临界机组和超临界机组的首选材料,它比普通耐热钢板更耐高温,更广泛地应用于电站锅炉行业。

为了满足火力发电汽轮机中高温含硫的苛刻应用环境,可以考虑向钢种添加抗氧化和抗热腐蚀的合金元素,如Cr、W、Nb、Mo、V等。然后要考虑产品的浇注性能和热加工性能以及热处理的方式和方法,确保新产品的可制造性和质量优越性。

现有超超临界钢成分及工艺特点:

超超临界耐热钢的成分设计有如下特点:适当降低了C含量,提高了金属的焊接性能。通过提高Cr、W、Nb、Mo、V等元素含量,提高了金属的淬透性,使得回火后形成的马氏体更加微小、板条宽度更小。经过 730-760℃回火后,析出Cr23C6和弥散分布的V和Nb的碳氮化物,大幅提高了晶粒的位错密度和高温蠕变强度,使得超超临界耐热钢板比超高压耐热钢板相比,使用温度从535℃提高到600℃。

超超临界耐热钢有如下工艺特点:高温下热导率优良,有利于热加工过程坯料温度的均匀性,在加热温度1200℃下,碳化物在高温下能够充分溶解进入奥氏体晶粒。高温下的屈服强度比普通耐热钢高20-50MPa,所以要求以小变形多道次来变形。超超临界耐热钢板相比普通耐热钢板,可以通过回火来析出大量弥散分布W、V和Nb的碳氮化物,提高了耐热钢板的强度指标,抗拉强度从普通耐热钢板的480-500MPa提高到超超临界耐热钢板的700-740MPa,屈服强度从普通耐热钢板的360-370MPa提高到超超临界耐热钢板的500-540MPa。在超超临界机组上使用本发明的耐热钢板,发电效率达48%,相比超高压机组的35%大幅提高。每度电消耗标准煤256g,比超高压机组的每度电消耗标准煤360g,也大幅提高了效率,减少了能源消耗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超超临界耐热钢板及其制造方法,其具有抗高温蒸汽腐蚀性能优异、高温力学性能优异、高温蠕变持久强度优良,屈服强度Rp0.2≥500MPa,抗拉强度Rm 700-900MPa,延伸率A50mm ≥18%,冲击功AKV(20℃)≥27J,可以满足火力发电站容量大型化、效率更高、压力更高对钢铁材料的需求。

为达到上述目的,本发明的技术方案是:

一种超超临界耐热钢板,其化学成分重量百分比为:C 0.07~0.13%, Si 0.20~0.50%,Mn 0.30~0.60%,P≤0.020%,S≤0.010%,Ni≤0.40%,Cr 8.00~9.50%,Mo0.30~0.60%,W 1.50~2.00%,V 0.15~0.25%,Nb 0.050~0.100%,N 0.030~0.070%,B 0.0010~0.0060%,Al≤0.040%,其余为 Fe和不可避免杂质。

本发明所述耐热钢板的屈服强度Rp0.2≥500MPa(而普通耐热钢板仅仅≥250MPa),抗拉强度Rm700~900MPa(而普通耐热钢板仅仅≥500MPa),延伸率A50mm≥18%,冲击功AKV(20℃)≥27J。

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