超临界及超超临界机组新型材料及用钢实例(方安千)

1、光谱培训班讲义 超（超）临界机组新型材料及其特性 山西省电力公司电力科学研究院 方安千一、超（超）临界机组及其用钢二、超（超）临界机组部分新型材料标准简介三、超（超）临界机组新型材料特性简介二一三年三月超（超）临界机组新型材料及其特性一、超（超）临界机组及其用钢特点1、超（超）临界机组参数火力发电机组锅炉的参数：参数中压高压超高压亚临界超临界（SC）超超临界（USC）压力MPa3.89.813-1516-1924-2624-31温度450540540540566580备注：各国（各公司）对超超临界参数起始点的定义有所不同。2、超（超）临界机组的用钢某一600MW超临界机组的用钢实例：锅炉部分集

2、箱名 称规 格材 料计算温度 省煤器入口集箱50875WB36310省煤器出口集箱55980WB36350水冷壁下集箱21945SA-106C340水冷壁螺旋管圈出口集箱21960SA-335P12425水冷壁后墙出口集箱27375SA-335P12425折焰角入口集箱27360SA-335P12435折焰角入口汇集集箱55982SA-335P12435水平烟道入口集箱21952SA-335P12435水冷壁延伸侧墙上集箱27360SA-335P12440水冷壁排管出口集箱21945SA-335P12440水冷壁上集箱27375SA-335P12460水冷壁后墙吊挂管出口集箱27360SA-3

3、35P12460分离器61075WB36440贮水箱61075WB36435顶棚入口集箱27360SA-335P12440尾部包墙入口集箱27360SA-335P12470中间隔墙入口集箱27375SA-335P12460尾部包墙环形下集箱45798SA-335P12485中间隔墙下集箱27375SA-335P12490水平低温过热器入口集箱27375SA-335 P12485一级过热器出口集箱5089512CrlMoVG502屏过入口集箱21945SA-335 P12470屏过入口汇集集箱55990SA-335 P12470屏过出口集箱21945SA-335 P91578屏过出口汇集集箱55

4、975SA-335 P91560末过入口集箱21935SA-335 P91535末过入口汇集集箱55970SA-335 P91535末过出口集箱27375SA-335 P91596末过出口汇集集箱508100SA-335 P91590过热器一级减温器55985SA-335 P12485过热器二级减温器55970SA-335 P91555再热器入口集箱76245SA-106C355高温再热器出口集箱27330SA-335 P91610再热器出口汇集集箱86455SA-335 P91605再热器减温器71120SA-106C355锅炉连接管道名 称规 格材 料计算温度 省煤器出口导管55975SA

5、-106C340省煤器出口导管40655SA-106C340下降管55985SA-335P12450下降管55982SA-335P12435水冷壁下集箱分配管55975SA-106C340水冷壁下集箱分配管11420SA-106C340折焰角及水平烟道连接管16830SA-335P12435折焰角及水平烟道连接管11422SA-335P12435贮水箱分离器连接管32450SA-335P12435贮水箱输水管路32450SA-335P12380顶棚入口集箱连接管21935SA-335P12440包墙连接管21935SA-335P12460分离器连接管16830SA-335P12440下降管连接

6、管16835SA-335P12450屏过入口集箱连接管16830SA-335P12470屏过出口集箱连接管16830SA-335P91560一级减温器入口连接管55985SA-335P12485一级减温器出口连接管55985SA-335P12470屏过出口至末过入口连接管55970SA-335P91535末过入口集箱连接管16825SA-335P91535末过出口集箱连接管21940SA-335P91590再热器连接管21918SA-335P91605扩容器入口管道溢流管路32450SA-335P12380扩容器入口管道溢流管路21935SA-335P12380扩容器入口管道溢流管路16830

7、SA-335P12380再热蒸汽管道 （低温段）71120SA-106C340再热蒸汽管道 （高温段）76235SA-335P91574主蒸汽管道45775SA-335P91576受热面管部 件 名 称规 格材 质计算温度 H型鳍片省煤器44.56.7SA-210C375水冷壁上部31.86.215CrMoG496水冷壁中部387.315CrMoG458水冷壁下部387.315CrMoG458水冷壁延伸侧包墙及底包墙44.57.015CrMoG442水冷壁排管44.57.015CrMoG442后烟道顶棚管44.57.015CrMoG449后烟道前包墙579.015CrMoG449后烟道中间隔墙

8、63.51315CrMoG459后烟道后包墙44.57.015CrMoG449后烟道侧包墙63.510.015CrMoG446炉膛顶棚管63.510.015CrMoG446水平烟道顶棚管63.510.015CrMoG446水平低温过热器519.012Cr1MoVG493立式低温过热器519.512Cr1MoVG505屏式过热器386.5、387.512Cr1MoVG、SA-213T91、SA213TP347H544575605末级过热器44.58.5SA-213T91、TP347H589616上部水平低温再热器574.515CrMoG442中部水平低温再热器63.54.5SA-210C379下

9、部水平低温再热器63.54.5SA-210C346立式低温再热器574.515CrMoG488高温再热器(前、后屏)574.5、514.512Cr1MoVG、SA-213T91、SA213TP347H516607637四大管道部分序号名 称材 料设计压力设计温度订货规格（mm）内径管MPa(g)最小内径最小壁厚1主汽主管A335 P9125.4576419.1752主汽支管A335 P9125.4576298.5553高压旁路入口管A335 P9125.4576298.5554热段主管A335 P915.4574914355热段支管A335 P915.4574660.4256低压旁路入口主管A

10、335 P915.4574660.4257低压旁路入口支管A335 P915.4574457.218序号名 称材 料设计压力设计温度订货规格（mm）外径管MPa(g)公称外径公称壁厚1冷段主管A672B70CL325.76350965.226.972冷段支管A672B70CL325.76350660.419.053高压旁路出口管A691Gr2-1/4CrCL225.76350660.422.234低压旁路出口管A691Gr2-1/4CrCL221.635082012.75高压给水主管WB3635295508506高压给水支管WB3635200355.640汽机部分部 件 名 称规 格材 质计算

11、温度 高中压外缸螺栓4 1/2102045Cr1MoV高中压外缸螺栓4 1/277345Cr1MoV高中压外缸螺栓4 1/272345Cr1MoV高中压外缸螺栓4 1/27232Cr12NiW1Mo1V高中压外缸螺栓4 1/28332Cr12NiW1Mo1V高中压外缸螺栓364745Cr1MoV高压内缸螺栓3 1/252245Cr1MoV高压内缸螺栓4 1/26722Cr12NiW1Mo1V高压内缸螺栓59292Cr12NiW1Mo1V高压内缸螺栓69292Cr12NiW1Mo1V高压内缸螺栓4 1/26842Cr12NiW1Mo1V高压内缸螺栓46592Cr12NiW1Mo1V高压内缸螺栓3

12、 1/25222Cr12NiW1Mo1V中压内缸螺栓2 1/237945Cr1MoV高压主蒸汽进口法兰螺栓36382Cr12NiW1Mo1V再热蒸汽进口法兰螺栓2 1/24802Cr12NiW1Mo1V联轴器螺栓（高压-低压A）3 1/245Cr1MoV高压缸动叶片2Cr11Mo1VNbN中压缸动叶片2Cr11Mo1VNbN低压缸动叶片1Cr12Mo低压缸动叶片第6级1Cr12Ni2W1Mo1V低压转子大轴30Cr2Ni4MoV3、超超临界(USC)机组新型耐热钢应用概况： 主蒸汽管道选用HCM12A（P122）的日本超超临界机组电厂锅炉制造厂容量MW汽机参数主蒸汽管过热器管（不锈钢）投入运行

13、时间橘湾Tachibanawan2日立BHK105025/600/610HCM12ASUPER304H2001.07舞鹤Maizun190024.5/595/595HCM12AHR3CSUPER304H2004.08常陆那珂Hitachinaka1日立100024.5/600/600HCM12ASUPER304H2003.12矶子Isogo（新#1）60025.5/600/610HCM12ASUPER304H2002.04敦贺2号TSSURUGA2#70024.1/593/593HCM12AHR3CSUPER304H2000.10芩北2号REIHOKU2#70024.1/593/593HCM1

14、2AHR3CSUPER304H2003.07野5号HIRONO5#70024.5/600/600HCM12AHR3CSUPER304H2004.07东厚真4号70025/600/600HCM12ASUPER304H2002.06日本超（超）临界机组使用NF616（P92）的情况No.出厂年代数量制造商火力发电站锅炉功率蒸汽条件11996年小口径管13吨石川岛播磨重工业新日铁/东海7号147MW566/538/16.6MPa21997年小口径管147吨石川岛播磨重工业电源开发/橘湾1号1050MW600/610/25MPa31998年大口径管*60吨巴布科克日立电源开发/橘湾2号1050MW60

15、0/610/25MPa合计220吨*：尺寸 50070t，596.997t，635106tP92钢在欧洲电站项目应用实例国家项目名称内径壁厚（mm）部件主蒸汽温度（）蒸汽压力（bar）安装时间丹麦VESTRAFT3#机组24039直管主蒸汽5602501996年丹麦NORDJYLLANDSET16045集箱5822901996年德国KIEL/GK WESTFALEN4802815927集箱循环蒸汽545650531801997年1998年丹麦AVEDORE 2/ELKRAFT4002549030主蒸汽管道580（主蒸汽）600（再热蒸汽）3001999-2001年目前我国正在建造的600MW和

16、1000MW级超超临界(USC)（压力P=2526.5MPa，温度t=600/600）机组数台，根据有关资料介绍，拟采用的新型耐热钢方案有多种，现归纳整理出三方案，仅供参考。新型耐热钢在我国1000MW级超超临界(USC)机组中的应用方案部件方案一方案二方案三水冷壁管圈类型螺旋垂直垂直垂直管型内螺纹光管内螺/光管内螺/光管材料T2T12、T2T12T12、T23过热器低温T12、T22T12、T22、TP347H包覆T12、T1a屏式HR3C、Super304HT22、T91、Super304H、 HR3C后屏T91、HR3C末级HR3C、Super304HT91、Super304H、 HR3

17、C分隔屏T12、T91末级T91、Super304H、 HR3C再热器低温T2、T1a高温HR3C、Super304H低再水平段T22、T12、T1、SA210A1SA210C、T12、T91低再垂直段TP347HT91末级T91、Super304HHR3C、TP347H主蒸汽管道P92P92、P122P92再热热段P91P91P91再热冷段A672B70CL32A691Cr1-1/4CL22A672B70CL32高压给水管道WB36WB36WB36从以上的资料对比中可以看出，日本USC机组主蒸汽管道材料选用日本住友生产的P122钢管，欧洲USC机组主蒸汽管道材料选用瓦卢瑞克曼内斯曼钢管厂生产

18、的P92钢管，我国USC机组主蒸汽管道材料选用美国威曼高登锻造公司生产的P92钢管。但是我国USC机组参数，在压力上高于日本，在温度上高于欧洲同类机组。在主蒸汽管道选材方面，目前世界上并无一台相同的机型可供借鉴。因此，我国USC机组运行后，必须加强金属材料监督研究。二、超（超）临界机组部分新型材料标准简介1、部分ASME/ASTM标准及所列出的材料牌号ASME 美国机械工程师协会标准ASTM 美国材料试验学会标准 SA-106 高温用无缝碳钢公称管；分A、B、C三等级，形成SA-106A、SA-106B、SA-106C三种钢。其中A级钢中：C（0.25%）、S（0.035%）、P（0.035%

19、）的含量较低。 SA-192 / SA-192M 高压用无缝碳钢锅炉管子； SA-209 / SA-209M 锅炉和过热器用无缝碳钼合金钢管子；分T1、T1a、T1b三等级，形成三种钢。 SA-210 / SA-210M 锅炉和过热器用无缝中碳钢管子； 分A-1、C二等级，形成二种钢。 SA-213 / SA-213M 锅炉、过热器和换热器用无缝铁素体和奥氏体合金钢管子；标准给出的铁素体钢有：T2； T5、T5b、T5c； T11； T12； T17；T21； T22； T23；T9； T91； T92； T122；18Cr-2Mo；标准给出的奥氏体钢有：TP201； TP202； TP304

20、、TP304H、TP304N、TP304LN、TP304L；TP309Cb、TP309H、TP309HCb、TP309S； TP310Cb、TP310H、TP310HCb、TP310HCbN、TP3110S；TP316、 TP316H、TP316L、TP316N、TP316LN；TP317、TP317L； TP321、TP321H；TP347、TP347H、TP347LN、TP347HFG；TP348、TP348H； XM-15； XM-19； SA-335 / SA-335M 高温用无缝铁素体合金钢公称管；标准中给出的钢有：P1； P2； P5、P5b、P5c； P11； P12； P15；

21、P21； P22； P23；P9； P91； P92； P122； P911； SA-387 / SA-387M 压力容器用铬钼合金钢板； SA-515 / SA-515M 中、高温压力容器用碳钢板；按强度等级分为：60；65；70；三种钢 SA-516 / SA-516M 低、中温压力容器用碳钢板；按强度等级分为：55；60；65；70；四种钢 SA-662 / SA-662M 中、低温压力容器用碳锰钢板；分A、B、C三等级，形成三种钢。 SA-672 / SA-672M 中温高压用电熔化焊公称管；其中有：A672B70CL32 SA-691 / SA-691M 高温、高压用碳素钢和合金钢电

22、熔化焊公称管。其中有：A691Cr1-1/4CL222、ASME钢号表示方法及其含义在选用ASME材料时，常常遇到比如：SA213 TP304H、SA106 Gr.B的情况，那么它们到底表示什么意思呢？以下来详细说明其中的含义。 ASME 的钢号基本上按以下六部分来表示： S x xxx xx xxx x S A 213 TP 304 H .“S”： ASME 标志代号。 . x ：分“A”、“B”两种：A 表示铁基材料（ASME第二卷材料篇中PART A）；B 表示非铁基材料（ASME第二卷材料篇中PART B）。 xxx：表示钢号序号。如 “53、106、335、213、216、240”等

23、等，感觉有点像国标的标准号。 xx：常用的有 “TP、GRADE（Gr）、TYPE(T)、WC、CLASS(CL)、F”等，其表示的意义分别为： “TP”：不锈钢耐热钢； “WC”：可焊铸钢； “GRADE”：按化学成份分的类别； “F”：锻件； “TYPE”：按化学成份的类型； “CLASS”：按成份或强度分的类别； “T”：小口径管； “P”：大口径管 。xxx 数字或英文字母，其意义如下表： 名称表示意义名称表示意义名称表示意义10.5Mo222.25Cr-1Mo30418Cr-8Ni20.5Cr-0.5Mo232.25Cr-1.6W-V-Cb31618Cr-8Ni-2.54Mo613C

24、r-0.5Mo242.4Cr-1Mo-Ti-B32118Cr-8Ni-Ti77Cr-0.5Mo919Cr-1Mo34718Cr-8Ni-Nb+Ta111.25Cr-0.5Mo929Cr-2WABC碳钢件的化学成份分类121Cr-0.5Mo12212Cr-2WWP承压配件，如弯头.x：附加说明如：H表示含碳量较高，（C%=0.040.1）；L表示含碳量较低（C0.035）；N表示含氮；CD冷拔；ERW电阻焊管。 3、GB5310-2008、ASME/ASTM、JIS管子材料对照表根据GB5310-2008标准，此标准中钢的牌号与ASME/ASTM以及JIS相近钢牌号对照表如下： GB5310-2

25、008、ASME/ASPM、JIS管子材料对照表GB5310-2008ASME/ASPMJIS20GA-1、BSTB41020MnGA-1、BSTB 41025MnGCSTB 51015MoG-STBA 1220MoGT1aSTBA 1312CrMoGT2/P2STBA2015CrMoGT12/P12STBA 2212Cr2MoGT22/P22STBA 2412Cr1MoVG-12Cr2MoWVTiB-07Cr2MoW2VNbB T23/P23-12Cr3MoVSiTiB-15NiMnMoNbCu T36/P36-10Cr9Mo1VNbNT91/P91STBA 2610Cr9MoW2VNbBN

26、 T92/P92-10Cr11MoW2VNbCu1BNT122/P122-11Cr9Mo1W1VNbBN T911/P911-07Cr19Ni10TP304HSUS 304H TB10Cr18Ni9NbCu3BN（S30432)-07Cr25Ni21NbNTP310HNbN-07Cr19Ni11TiTP32HSUS 321H TB07Cr18Ni11NbTP347HSUS 347H TB08Cr18Ni11NbFGTP347HFG-因此，T91/P91可由10Cr9Mo1VNbN的材料代替；T22/P22可由12Cr2MoG的材料代替；SA106-B的管子可由20G或者20MnG的材料代替。三

27、、超（超）临界机组新型材料简介超(超)临界机组的发展是以材料的发展为基础的，在超（超）临界机组中，由于材料要在高温、高压下运行，因而要求材料不但要有良好的持久强度，而且还要求具有良好的抗高温氧化性能，特别是抗蒸汽侧氧化，因此，为了适应超（超）临界机组的发展需求，美国、日本、欧洲等发达国家，经过多年的研究，开发了2.25%Cr系列，9%Cr系列及奥氏体系列等新钢种，并纳入到美国ASME/ASTM标准中，成为制造超（超）临界机组的主要侯选钢种。目前我国建造的超（超）临界机组中，首次采用的新型耐热钢有T92/P92、T122/P122、Super304H和HR3C四种。T92/P92和T122/P1

28、22为新型铁素体耐热钢，目前我国USC机组主蒸汽管道、集箱的选材为P92和P122钢。Super304H和HR3C为新型奥氏体耐热钢，目前我国USC锅炉高温过热器选材为Super304H和HR3C。钢材的耐热性能主要是通过合金化来达到的。所谓合金化，就是在碳钢的基础上加入可以提高热稳定性和热强性的合金元素。常用的合金化元素是Cr、Mo、W、V、Ti、Nb和稀土元素。所加入的合金元素种类和成份不同，钢的组织结构和耐热性能就不一样。从上述可以得出，新型耐热钢按合金成分及金相组织的不同分为以下几类，根据分类对新型材料进行了解和认识。1、2.25%Cr系列低合金耐热钢2.25%Cr系列耐热钢主要有AS

29、ME标准中T22、T23、T24及GB5310中12Cr2MoWVTiB（R102）钢，化学成分见下表。2.25%Cr系列耐热钢化学成分 (WP%)标准CSiMnPSCrWMoVNbNBAlTiASMESA-213 T220.050.150.500.300.600.0250.0251.902.60-0.871.13-ASMESA-213 T230.040.100.500.100.600.0300.0101.902.601.451.750.050.300.200.300.020.080.0300.00050.0060.030-ASMESA-213 T240.050.100.150.450.300

30、.700.0200.0102.202.60-0.901.100.200.30-0.0120.00150.00700.0200.050.10GB5310R1020.080.150.450.750.450.650.0300.0301.602.100.300.550.500.650.280.42-0.0020.008-0.080.18此类钢在火电厂锅炉中作为压力部件得到大量应用，特别是过热器、再热器的低温区域以及水冷壁中，在联箱和管道中应用也比较普遍，其关键的性能要求包括：450以下良好的抗拉强度，550以下良好的持久强度； T11/P11、T22/P22、12Cr1MoV等钢在亚临界锅炉已广泛应用

31、，在上述材料的基础上，日本住友金属公司开发了T/P23，通过在T22基础成分中以W取代Mo，并添加Nb、V提高蠕变强度，降低C，提高焊接性能，同时加入微量的B提高淬透性以获得完全的贝氏体组织。与此同时，欧洲开发了T/P24，其合金化特点是通过V、Ti、B的多元微合金化提高蠕变性能。因此适合作为超临界（超超临界）机组的水冷壁材料，也可取代P22、12Cr1MoV等材料作为亚临界机组的高温管道和联箱，以减小壁厚。T23采用了低C，Mo、W复合固溶强化和Nb、V、B微量元素析出强化的优点，使该钢550625的温度范围，许用应力是T22钢的2倍，580持久强度是12Cr1MoV钢的1.4倍，持久强度与

32、我国12Cr2MoWVTiB（R102）钢接近，且具有高的冲击韧性和良好的焊接性能，焊接时不须预热，焊后不必进行热处理，可代替10CrMo910、T22、12Cr1MoV和12Cr2MoWVTiB（R102）钢，成为制造超超临界电站锅炉水冷壁的主要候选材料。T24是最近欧洲所研制的一种类似于T23产品的耐热钢，由于其在600的持久强度低于T23，所以，目前还有没被我国锅炉行业批量采用。2、9%Cr系列钢ASME SA213标准中所涉及的9%Cr系列钢分别是T9、T91、T92、T911，主要化学成分见下表。9%Cr系列耐热钢化学成分 (WP%)ASMESA-213CSiMnPSCrMoWVNb

33、BNNiAlT90.150.251.000.300.600.0250.0258.0010.00.901.10/T910.080.120.200.500.300.600.0200.0108.009.500.851.05/0.180.250.060.10/0.030.070.400.040T920.070.130.500.300.600.0200.0108.509.500.300.601.502.000.150.250.040.090.0010.0060.030.070.400.020T9110.090.130.100.500.300.600.0200.0108.5010.500.901.100.

34、901.100.180.250.060.100.00030.0060.040.090.400.040注：code case 21795要求，T92化学成分中，Ti0.01、Zr0.01其中T91是70年代中期，美国在T9钢(9Cr-1Mo)基础上，通过添加V、Nb、N元素，形成铌、钒和碳氮化合物的析出强化作用，提高了钢在600左右的持久蠕变断裂强度，在593下，105h的持久强度高达100MPa。9Cr和12Cr铁素体钢(如ASPM SA213标准中的T91钢) 一般都具有较好的抗高温腐蚀性能，允许金属壁温在650下长期工作，并保持优良的抗高温腐蚀性能，在600时的蠕变强度差不多是T9钢的3倍

35、，与TP304H钢在625温度下等强(105h的持久强度)，并且持久断裂塑性稳定。经过多年的运行检验，T91已成为一个比较成熟的锅炉用钢种。我国在1995年GB5310高压锅炉用无缝钢管标准修订时，将T91纳入到我国标准中，钢号为10Cr9Mo1VNb。T/P91钢具有高的许用应力和韧性、抗疲劳性能，焊接性能优异，目前我国的亚临界和超临界机组中得到了广泛的应用，它主要用于制造高温过热器、再热器管以及高温集箱和蒸汽管道；T/P92钢是用V、Nb元素合金化并控制B和N含量的新型铁素体钢，具有优异的高温强度和蠕变性能，欧洲实践经验表明：T92钢最适用于蒸汽参数在580600（金属最高温度600620

36、）的锅炉本体（过热器、再热器），P92材料适用于锅炉外部的蒸汽参数高达625的高温部件。T/ P122它的Cr含量比T/ P91钢有所提高，其耐腐性增强，通过用W替换部分Mo以及加入少量的B，使得这种钢获得了极好的蠕变性能，C是一种有效控制铁素体形成的元素，而减少C含量是为了提高焊接性，为了保证大直径和厚壁管道的韧性，铁素体形成应该被Cr当量控制其含量应限制在9%以下，通过加入Cu可以有效降低Cr当量，同时，在管子中这种钢含有少量的铁素体归因于Cr含量的增加，但Cr含量增加提高了热腐蚀性，许用应力是改良的9Cr-1 Mo钢的1.3倍，抗腐蚀性明显高于9Cr系列钢。3、S30432（Super3

37、04H）、TP310HNbN（HR3C）等奥氏体不锈钢化学成分见下表：S30432（Super304H）、TP310HNbN（HR3C）化学成分(WP%)标准CSiMnPSCrNiCuNbNASPM A 213S30432Code case 2328-118Cr9Ni3CuNbN0.070.130.301.00.040.01017.0019.007.510.52.503.500.300.600.050.12ASMESA-213TP310HNbNS310420.040.100.752.000.0300.03024.0026.0017.0023.00-0.200.600.150.35新型奥氏体耐热

38、钢分为18% Cr系列的TP304H 、SUPER304H 、TP347HFG等；20%25% Cr系列的HR3C、 NF709。SUPER304H（S30432）是日本住友公司和三菱重工在TP304H基础上增加了C的含量，降低了Si 、Mn 、Cr、 Ni的含量，同时通过添加3%Cu、0.5%Nb、N开发出来的新钢种，650许用应力值比TP304H还高出40%。运行10年后，组织和性能稳定，是超超临界机组中受热面高温段的首选材料。可用于650以上过热器、再热器部件。TP347HFG是日本住友公司在TP347H基础上开发出来，其抗高温蒸汽腐蚀性能优于TP347H，在保持原有TP347H较高的短

39、时拉伸性能和和各种高温长时性能的同时，又提高了抗高温氧化和高温蒸汽腐蚀。TP347HFG钢虽然它的化学组成和TP347H没有差别，但细晶粒强化效果明显，NbC固溶更加充分，细小弥散分布的MX型碳化物的强化效果，使得材料具有良好抗高温蠕变、疲劳的性能；晶粒细化后有利于Cr穿过晶界向表面扩散形成致密的Cr2O3保护层而防止被蒸汽氧化。HR3C（TP310HNbN）是日本住友公司在TP310（25Cr-20Ni）钢基础添加Nb、N形成析出强化的耐热钢，其持久强度高于TP347H、TP310等，且组织稳定性相比也优于310钢，具有较高的高温强度，具有较好的加工性和焊接性，抗蒸汽氧化性和高温抗腐蚀性优于

40、18-8型不锈钢，虽然650的许用应力值略低于Super304H，但由于Cr含量高，其耐烟气高温腐蚀和耐汽侧氧化的性能极佳。所以在腐蚀性较高的工况条件下，优先选用该钢种做过热器和再热器的高温部件。NF709钢是新日铁公司在原有20 Cr-25Ni钢基础上严格控制杂质，添加Nb、N、B、Ti，经过了高温的软化处理和较低温度的固溶处理，获得细小的晶粒。NF709钢提升了Cr、Ni的含量增强了钢的奥氏体稳定性，阻止了金属间化合物的形成，也提高了抗蒸汽氧化性和高温抗腐蚀性。5、超（超）临界机组所用新型耐热钢的金相组织和性能由于新型锅炉用耐热钢多数是国外标准或专业钢管生产厂家自行研制开发，现将一些超临界

41、（超超临界）锅炉用钢材料的金相组织、常温力学性能的要求分别列入下表， 各钢材的金相组织钢号T23T24T91T92T122组织回火贝氏体回火贝氏体回火马氏体回火马氏体回火马氏体钢号TP304HTP347HSUPER304HTP347HFGHR3CNF709组织奥氏体奥氏体奥氏体奥氏体奥氏体奥氏体各钢材的常温力学性能钢号T23T24T91T92T122技术标准ASMESA-213MASPMA-213MASMESA-213MASMESA-213MASMESA-213M力学性能S（MPa）400415415440400b（MPa）510585585620620（%）2020202020钢号TP304HTP347HSUP304HHR3CNF709技