超超临界材料讲义

1.锅炉部件的工作条件高温：450℃→510℃→540℃→568℃→700℃（超超临界机组）高压：10MPa→(14～16)MPa(超高压)→(17～21)MPa(亚临界)→(24～27)MPa(超临界)→(30)MPa（超超临界机组）高温氧化、高温腐蚀、热循环、长期运行

2.锅筒（汽包）（一）2.1对材料的要求高的高温强度：拉伸、疲劳高的抗汽水腐蚀能力良好的塑性和韧性良好的工艺性能：热、冷加工性能及焊接性能20g、22g低合金钢两类：C-Mn钢系列：以美国、日本为代表SA299、SB49低合金高强度钢：欧洲各国。如德国、法国、英国、前苏联等。BHW35、BHW38、19Mn5、19Mn6、16ГНМ、18MD4-05；国产：18MnMoN2.锅筒（汽包）（二）2.2材料的种类（见表1）钢号及技术条件类似钢号20g、22g（GB713）20K、22K（ΓOCT）；SB42、SB46、SB49（JIS）；HⅡ（DIN）；11474.1（ČSN）12Mng（GB713）10Γ（ΓOCT）；13Mn6（DIN）；SM21（日本）；12MF4（NF）19Mn5、19Mn616Mng、19Mng（GB713）；17Mn4（DIN）；SPV36（JIS）；16ΓC（ΓOCT）；SA299（ASME）SA299A299（ASTM）15MnVg（GB713）A255（ASTM）14MnMoVg（GB713）A302（ASTM）、BHW38（德国）18MnMoNbg（GB713）13MnNiMo54（BHW35）、13MnNiMoNb表1汽包常用材料的牌号

3.超超临界锅炉新型水冷壁管材料（一）

3.1对材料的要求高的高温强度：拉伸、蠕变、持久强度、持久塑性、疲劳高的抗氧化腐蚀性高的组织稳定性良好的工艺性能：热、冷加工性能及焊接性能

3.超超临界锅炉新型水冷壁管材料（二）3.2材料的种类

T23和T24。T23和T24钢管在550℃具有高的蠕变强度、在焊态下的硬度较低，是制造水冷壁部件的潜力品种材料。一些主要的锅炉制造厂还用其制造过热器。T23和T244可以光管供货也可以鳍片供货。材料的化学成分与合金化特点

T23钢在T22的基础上，通过添加1.6%的W、降低Mo含量（0.20%）与C含量（0.04～0.10%）、同时添加少量的V、Nb、N与B。控制含C量在0.1%以下以提高可焊性且无需焊前预热和焊后热处理。最大淬火硬度应控制在低于Hv350。该钢种卓越的持久强度源自用W代替部分Mo并添加少量B。固溶强化元素（W、Mo）和析出强化元素（V、Nb）的最佳值为1.6W-0.1Mo-0.25V-0.05Nb（wt.%）。与T22相比，T24添加少量的V、Ti、B。经过正火和回火处理后，析出碳化铬、细小的钒及钴的碳氮化合物，提高蠕变性能。3.超超临界锅炉新型水冷壁管材料（三）材料的热处理与微观组织

T23：1060±10℃正火，760±15℃回火。回火贝氏体—马氏体组织。

T24：1000±10℃正火，750±15℃回火。回火贝氏体—马氏体组织。材料的拉伸性能（见表2）牌号Rp0.2（MPa）Rm（MPa）δ2″（％）硬度（HB）T23≥400≥510≥20≤220T24≥450≥585≥20≤250表2室温下的力学性能

3.超超临界锅炉新型水冷壁管材料（四）材料的蠕变断裂强度（见图1～3）

图1T23材料的持久强度曲线3.超超临界锅炉新型水冷壁管材料（五）图2T23的持久强度曲（空心符号表示正在进行的实验点）

3.超超临界锅炉新型水冷壁管材料（六）图3T24的持久强度曲线（空心符号表示正在进行的实验点）3.超超临界锅炉新型水冷壁管材料（七）材料的许用应力材料的抗蒸汽氧化性（见图4、5）材料的焊接性

低碳含量的T23/T24钢的冷裂纹敏感性优于T22，焊接时无需焊前预热和焊后热处理。

图5T24钢在600℃蒸汽中的抗氧化性能图4T23钢蒸汽氧化皮厚度与服役时间的关系4.主（再热）蒸汽管道、高温联箱（一）4.1对材料的要求高的高温强度：拉伸、蠕变、持久强度、持久塑性、疲劳高的抗氧化腐蚀性高的组织稳定性良好的工艺性能：热、冷加工性能及焊接性能4.2材料的种类

主/再热蒸汽管道、高温联箱和高温过热器/再热器管材基本可分三大类(1)低合金耐热钢：（主要用于高温高压机组）12MoCr、15MoCr、10CrMo910（2.25Cr-1Mo）、12Cr1MoV、15Cr1Mo1V

4.主（再热）蒸汽管道、高温联箱（二）(2)马氏体耐热钢：（9～12）％Cr系列（主要用于超临界、超超临界机组）

●9Cr1-Mo系列T91／P91T92/P92（NF616，日本）E911（COST“B”，欧洲）●12Cr系列X20CrMoV121（F12）第一代12Cr钢X20CrMoWV121（F11）12Cr1Mo1WVNb（HCM12）第二代12Cr钢HCM12A（T／P122）12Cr0.5Mo1.8WVNb(TB12)第三代12Cr钢11CrWVNbCoBN(NF12)11CrWCoVNbTaNdN(SAVE12)第四代12Cr钢4.主（再热）蒸汽管(3)奥氏体耐热钢：Cr18-Ni8（主要用于超临界、超超临界锅炉）

TP304H、TP321H、TP316H、TP347H、TP347HFG、Super304HHR3C（25Cr-20Ni-Nb-N）

4.主（再热）蒸汽管道、高温联箱（四）4.3常用材料4.3.1低合金耐热钢（见表3）钢号及技术条件类似钢号20（20G）（GB5310）CT20（ГOCT）；1020（SAE、AISI）；C22、CK22、St45.8/Ⅲ（DIN）；S20C（JIS）；XC18（NF）；N2024（CSN）15MoG（15Mo3、16Mo）（GB531016M（ЧМТУ）；STBA12、STPA12（JIS）；A209-T1、A335-P1（ASTM）；15Mo3（DIN）；15020（ČSN）12CrMoG（GB5310）12MX（ГOCT）；T2、P2（ASME、ASTM）、12CrMo195（德国）；15CD2（法国）15CrMoG（GB5310）5XM（ЧМТУ）；13CrMo44（DIN）；T12、P12（ASME、ASTM）STBA22、STPA22（JIS）；15121（ČSN）12CrMoV（GB3077）12XMΦ（ГOCT4543）；15123.9（ČSN）；14MoV63（DIN17175）12Cr1MoVG（GB5310）12XIMΦ（ГOCT）；13CrMoV42（DIN）；15225（ČSN）；12Cr1MoV（曼内斯曼钢厂）15Cr1Mo1V（15X1M1Φ）A405-61T（ASTM）12Cr2MoG（GB5310）10CrMo910（BQB、DIN）；STBA24、STPA24（JIS）；T22、P22（ASME、ASTM）；HT8（SANDVIK）12Cr2MoWVTiB（G102）（GB5310）12X2MΦCP（TY14－460－75）12Cr3MoVSiTiB（П－11）（GB5310)15NiCuMoNb5（WB36）0Cr5MoWVTiB（G106）STBA25（JIS）；T5、T5C（ASME）表3常用的低合金耐热钢的牌号

4.蒸汽管道、高温联箱（五）

4.3.2马氏体新型耐热钢

马氏体耐热钢为（9～12）％Cr类钢，其发展过程见图6

图6（9～12）％Cr类钢的发展过程4.主（再热）蒸汽管道、高温联箱（六）

4.3.2马氏体新型耐热钢马氏体耐热钢常用材料的牌号见表4。钢号及技术条件类似钢号X20CrMoV121（F12）HT9（SANDVIK）；X20CrMoWV121（DIN）1X12B2MΦ、2X12MΦBP（ГOCT）1Cr9Mo1T9、P9（ASME）；STBA26、STPA26(JIS)；X12CrMo91(德国)；HT7（SANDVIK）1Cr9Mo2（HCM9M）日本三菱重工和住友株式会社研制1Mn17Cr7Mo-VNbBZr（17-7MoV）（T91、P91）／10Cr9Mo1VNb（GB5310）X10CrMoVNb91（DIN17175）；TUZ10CDVNb09.01（NFA-49213）T92/P92（ASME、ASTM）NF616（日本）E911（COST“B”）欧洲HCM12A（T／P122日本三菱重工和住友株式会社研制表4（9～12）％Cr系列常用材料的牌号4.主（再热）蒸汽管道、高温联箱（七）4.3.2.1T/P91钢介绍9Cr－1Mo钢的发展历程T／P91钢的合金化特点•高的Cr量和少量Al的加入，大大的提高了钢的抗氧化能力和热稳定性；•高的合金元素含量（Cr、Mo、Mn）增加了固溶强化的能力；•少量N的加入，使钢的第二相增加，不仅有碳化物，还有氮化物等，增加了沉淀强化的能力；•强碳化物元素Nb的加入，在钢中形成复合碳化物Nb（C、N）；•低的P、S含量，使钢的晶界净化，提高了晶界强度。

表5推荐的T／P91钢管的热处理工艺ASTMA213－335法国Vallourec作用正火回火≥1040℃≥730℃1040℃～1090℃780℃±15℃≥1h大多数碳化物充分溶解而无晶粒长大细小的碳化物在马氏体结构中均匀沉淀4.主（再热）蒸汽管道、高温联箱（八）4.3.2.1T/P91钢介绍T／P91钢的热处理及微观组织特点

表5为美国ASTM和法国Vallourec推荐的T／P91钢管的热处理工艺。回火马氏体结构＋大量细小的M23C6型碳化物沉淀相V(C、N)、Nb（C、N），大量的位错密度提高了钢的持久强度。

4.主（再热）蒸汽管道、高温联箱（九）4.3.2.1T/P91钢介绍T91／P91钢的力学性能

表6P91与有关钢材室温力学性能的比较4.主（再热）蒸汽管道、高温联箱（十）4.3.2.1T/P91钢介绍T91／P91钢的力学性能

图7T／P91钢与有关钢冲击功的比较

图8T／P91钢与有关钢蠕变强度的比较

4.主（再热）蒸汽管道、高温联箱（十一）4.3.2.1T/P91钢介绍P91钢焊接接头特性（a)冲击韧性：焊缝＜熔合线区＜热影响区。各国有关公司对P91钢的焊接接头的冲击性能要求见表7。表7各国有关公司对P91钢的焊接接头的冲击性能要求国别或公司抗拉强度Rm（MPa）冲击功Ak（J）美国ONRL（橡树岭国家试验室）600～64081～122美国ASME第3卷≥68日本神户钢铁公司585～760≥68欧洲BSEN599≥47德国DIN3252540～50德国曼内斯曼≥68法国瓦鲁瑞克≥68国家电力公司部门文件电源质［2002］100号《关于颁布“T91/P91钢焊接工艺导则”的通知》≥414.主（再热）蒸汽管道、高温联箱（十二）4.3.2.1T/P91钢介绍P91钢焊接接头特性（b)冲击韧性与硬度的关系（见表8）（c)硬度与断裂韧性的关系（焊缝）（见表9）表8冲击韧性与硬度的关系母材焊缝熔合线区热影响区HBAk（J）HBAk（J）HBAk（J）HBAk（J）217164204949111719913092120190918091852161662801818222143319172209810190表9焊缝硬度与断裂韧性的关系硬度HBδ0.05（mm）δ0.2（mm）δUmin（mm）δUp（mm）2040.1860.322——280——0.0150.024.主（再热）蒸汽管道、高温联箱（十三）4.3.2.1T/P91钢介绍P91钢焊接接头特性（d)提高焊缝韧性的措施·采取有效的充氩措施。·严格的预热措施。采用远红外加热，预热温度为150～200℃·严格控制线能量。小的线能量可有效地减少碳化物的析出量和铁素体含量，防止马氏体晶粒长大，提高焊缝的击韧性。·合理的布置垂直焊道与水平焊道。P91焊缝的冲击值也受到焊道类型的影响，线状焊道比棒状焊道的冲击值高图9横、吊焊缝焊道排布示意图4.主（再热）蒸汽管道、高温联箱（十四）4.3.2.2T/P92钢介绍T/P92钢的纳标

——1995年列入ASTMA213、ASTMA335和ASMESA335——1996年列入ASMESA213和ASMESA335T／P92钢的合金化特点

T/P92是在T91／P91钢的基础上，通过添加W，降低Mo含量以调整铁素体与奥氏体形成元素的平衡，辅之以B的微合金化，C含量的降低可提高组织稳定性，保证最佳的加工性能。

4.主（再热）蒸汽管道、高温联箱（十五）4.3.2.2T/P92钢介绍T／P92钢的热处理及微观组织特点表10为ASTM和V&M公司推荐的钢管热处理工艺。钢显微组织为回火马氏体。ASTMA213/ASTMA335V&M公司作用正火≥1040℃1040℃～1080℃可使大多数碳化物溶解而晶粒并不长大。回火≥730℃750℃～780℃（≥1h）使碳化物在马氏体中均匀析出,获得最佳的强韧性配合。表10推荐的T／P92钢管的热处理工艺

注：厚壁管必须加速冷却或淬火处理4.主（再热）蒸汽管道、高温联箱（十六）4.3.2.2T/P92钢介绍T／P92钢的力学性能

图10P92钢正火温度与拉伸强度、夏比冲击性能的关系标准材料RP0.2RmδHBA213—A335P22≥205≥415≥30≤163T22≥220A213—A335T／P92≥440≥620≥20≤250A213—A312TP347H≥205≥515≥35≤192注：延伸率为标距2″的试样。表11T／P92钢与有关钢材室温力学性能的比较4.主（再热）蒸汽管道、高温联箱（十七）4.3.2.2T/P92钢介绍T／P92钢的力学性能

图11T／P92钢的屈服强度与温度的关系图12T／P92钢的抗拉强度与温度的关系4.主（再热）蒸汽管道、高温联箱（十八）4.3.2.2T/P92钢介绍T／P92钢的力学性能

图5.13T／P92钢夏比冲击功与温度的关系

图14T／P92钢与有关钢低周疲劳特性比较

4.主（再热）蒸汽管道、高温联箱（十九）4.3.2.2T/P92钢介绍T／P92钢的力学性能

图15T／P92钢的L-M参数曲线

4.主（再热）蒸汽管道、高温联箱（二十）4.3.2.2T/P92钢介绍P92钢焊接接头特性

表12P92钢焊接接头的拉伸、冲击性能

4.主（再热）蒸汽管道、高温联箱（二十一）4.3.2.2T/P92钢介绍T／P92钢的抗氧化和抗腐蚀性能

图16T／P92钢的抗氧化性能

图17T／P92钢的抗腐蚀性能

4.主（再热）蒸汽管道、高温联箱（二十二）

4.3.2.3E911钢介绍E911钢的合金化特点钢中的主要元素除Cr外还有C、N、V和W。少量Nb元素（<0.1%）的加入有助于在1150℃以下正火获得细小的原奥氏体晶粒尺寸，从而提高韧性。但是Nb的加入又导致焊接接头的韧性降低。

4.主（再热）蒸汽管道、高温联箱（二十三）

4.3.2.3E911钢介绍E911钢的热处理及微观组织特点（a）热处理特点图5.19E911钢的回火曲线热处理制度为1060℃～1100℃正火和760℃回火（见图5.19）。由于对于E911钢制造的锅炉部件的去应力和焊后热处理温度通常约为750℃，所以没有考虑更低的温度回火。（b）微观组织特点回火马氏体组织很明显：马氏体板条和残余高的位错密度。金相观测表明，E911钢在1060℃正火和760℃回火处理之后形成的的回火马氏体组织处于亚稳态。在试验温度为600℃～650℃时，变化发生的非常缓慢。4.主（再热）蒸汽管道、高温联箱（二十四）4.3.2.3E911钢介绍E911钢的力学性能

表13E911屈服强度的最小值和持久强度的平均值4.主（再热）蒸汽管道、高温联箱（二十五）4.3.2.3E911钢介绍E911钢的力学性能

图18E911钢持久强度曲线图19设计曲线4.主（再热）蒸汽管道、高温联箱（二十六）4.3.2.3E911钢介绍E911钢焊接接头特性

目前已经确定了一种最佳焊缝金属成分（表5.20），可使焊缝在初期具有与母材相当的韧性和高温强度。但是，随着试验时间的增加，在单轴试验里出现接头强度降低的现象，预测比母材的强度降低约30%，失效发生在热影响区的Ⅳ型区。然而，它远没有首次出现时那么重要，这是因为在锅炉制造和运行时，应力主要是周向分布的，其轴向应力约是周向应力的50%。如果设计主要考虑蠕变，一般避免采用纵向焊缝。

表14E911钢焊缝金属的成分4.主（再热）蒸汽管道、高温联箱（二十七）4.3.2.4P122钢（HCM12A）介绍P122钢合金化特点

P122钢可以用于大口径厚壁管。考虑到抗蚀性，与P91钢相比，此钢的Cr含量更高。P122钢卓越的持久强度是由于用W代替部分Mo并添加少量B。C是抑制δ-铁素体形成的有效元素，为提高可焊性降低了C含量。为保证大口径厚壁管的韧性，将Cr当量控制在9%以下来控制δ-铁素体的形成。通过添加Cu来降低Cr当量。对于小径管，为有效提高抗热蚀性增加了Cr含量，使钢中含有微量δ-铁素体。4.主（再热）蒸汽管道、高温联箱（二十八）4.3.2.4P122钢（HCM12A）介绍P122钢的热处理及微观组织特点（a）热处理特点住友金属公司生产的规格为Φ350×50mmP122无缝管材。热处理：正火1050℃/1h/空冷和770℃/3h回火。（b）微观组织特点在供货状态下，材料为回火马氏体，仅有少量的δ－铁素体。回火马氏体组织在经过蠕变作用后预期的变化为：位错密度降低以及亚晶长大

4.主（再热）蒸汽管道、高温联箱（二十九）4.3.2.4P122钢（HCM12A）介绍P122钢的力学性能

P122钢600℃时的许用应力值比T91高1.3倍。P122钢的冲击值随时效温度和时间的增加而降低。然而，这种钢在长期服役后仍具有足够高的冲击值。图20为P122钢的持久强度曲线。图21为P122钢在600℃/160MPa下的蠕变应变～时间曲线。

图21P122钢在600℃/160MPa蠕变试验的应变～时间曲线图20P122钢的持久强度曲线4.主（再热）蒸汽管道、高温联箱（三十）4.3.2.3E911钢介绍P122钢焊接特性

P122钢的碳含量控制在0.14%以下，使其冷裂纹敏感性优于P91。P122钢的抗氧化和抗腐蚀性能形成的氧化皮分为两层，且氧化皮无剥落。P122钢的抗蒸汽氧化抗性能证明优于含9%Cr的HCM9M。奥氏体钢如TP347H和TP321H的氧化皮厚度比铁素体钢薄，但TP321H在服役3年后发生氧化皮剥落现象。图23P122钢蒸汽氧化皮厚度与服役时间的关系

5.高温过热器（再热器）管新型奥氏体耐热不锈钢（一）

电站锅炉用奥氏体耐热不锈钢主要为Cr18－Ni8型不锈钢，随着超临界、超超临界机组的发展，新的25Cr－20Ni型不锈钢开始应用，奥氏体耐热不锈钢的发展过程见图24图24奥氏体耐热不锈钢的发展过程

5.高温过热器（再热器）管新型奥氏体耐热不锈钢（二）

常用材料的牌号见下表钢号及技术条件类似钢号1Cr18Ni9（GB5310）SUS304TB、SUS304TP（JIS）；TP304H（ASME）Super304H1Cr19Ni11Nb（GB5310、GB13296）SUS347TB、SUS347TP（JIS）；TP347H（ASME）；08X18H12B（ГOCT）X10CrNiNb189（德国）TP347HFG0Cr17Ni12Mo2、TP316H（GB13296）SUS316TB、SUS316TP（JIS）；TP316H（ASME）0Cr18Ni11Ti（GB5310）SUS321TB、SUS321TP（JIS）；TP321H（ASME）；12X18H12T（ГOCT）HR3C表15常用材料的牌号

5.高温过热器（再热器）管新型奥氏体耐热不锈钢（三）5.1SUPER304H

日本住友金属株式会社和三菱重工开发的钢种，目前已纳入日本MITI标准，美国ASMECodeCase2328已予确认。合金化特点

在TP304H的基础上，通过降低Mn含量上限，加入约3％的Cu、0.45%Nb和一定量的N，使该钢在服役条件下产生微细弥散富铜相沉淀于奥氏体内，该富铜相与NbC、NbN、NbCrN和M23C6一起产生极佳的强化效应。5.高温过热器（再热器）管新型奥氏体耐热不锈钢（四）5.1SUPER304H力学性能特点拉伸性能高于常规的18－8不锈钢，而塑性与TP347H相当，许用应力较TP347H约高20％表16SUPER304H室温拉伸性能

5.高温过热器（再热器）管新型奥氏体耐热不锈钢（五）5.1SUPER304H力学性能特点

表17SUPER304H高温拉伸性能

5.高温过热器（再热器）管新型奥氏体耐热不锈钢（六）5.1SUPER304H力学性能特点图25时效10年的材料的持久强度曲线5.高温过热器（再热器）管新型奥氏体耐热不锈钢（七）5.1SUPER304H抗氧化腐蚀性能：650℃的抗蒸汽氧化性能大大优于TP304H和TP347H；耐腐蚀性能优于TP304H，略逊于TP347H。焊接性能：热裂纹敏感性低于TP347H。

图26SUPER304H与TP347HFG和TP321H抗蒸汽氧化性能的比较图27SUPER304H与TP347H抗热腐蚀性能的比较5.高温过热器（再热器）管新型奥氏体耐热不锈钢（八）5.2HR3C（Cr25-Ni20系列）

日本住友金属开发到新钢种，美国ASMECodeCase2115已予确认。合金化特点：在600～750℃，固溶氮和微细的NbCrN氮化物沉淀改善钢的持久强度，溶于基体的固溶氮也有助于显微组织的稳定性；表18为HR3C钢的化学成分。

表18HR3C钢的化学成分CMnSiPSCrNiNbN0.05～0.070.91～1.220.25～0.500.003～0.0180.002～0.00524.05～25.7417.05～22.94≤0.580.036～0.3455.高温过热器（再热器）管新型奥氏体耐热不锈钢（九）5.2HR3C（Cr25-Ni20系列）力学性能特点：拉伸性能、持久强度远高于常规的18－8不锈钢及SUPER304H，而塑性略低于常规的18－8不锈钢，且组织稳定性高。表19为室温下拉伸性能，图5.29和图5.30分别为母材和焊接接头的持久强度曲线。

表19室温下的拉伸性能5.高温过热器（再热器）管新型奥氏体耐热不锈钢（十）5.2HR3C（Cr25-Ni20系列）力学性能特点图28HR3C母材的持久强度曲线

5.高温过热器（再热器）管新型奥氏体耐热不锈钢（十一）5.2HR3C（Cr25-Ni20系列）力学性能特点图29HR3C焊接接头的持久强度曲线

5.高温过热器（再热器）管新型奥氏体耐热不锈钢（十二）5.2HR3C（Cr25-Ni20系列）抗氧化腐蚀性能：由于含有较高的Cr含量，HR3C钢的抗氧化性和高温抗腐蚀性要优于常规的18-8不锈钢。图30和图31分别表明了HR3C抗热腐蚀和抗蒸汽氧化性能。

图30HR3C的抗热腐蚀性能

5.高温过热器（再热器）管新型奥氏体耐热不锈钢（十三）5.2HR3C（Cr25-Ni20系列）抗氧化腐蚀性能焊接性能：HR3C的可焊性与TP347H相近，两种填充材料（Inconel625、Inconel82）的TIG焊接头的性能相当好图31HR3C与常规18－8不锈钢抗蒸汽氧化性能的比较5.高温过热器（再热器）管新型奥氏体耐热不锈钢（十四）5.3TP347FG

Sumitomo公司开发出了一种细晶粒TP347FG不锈钢管，作为18－8型不锈钢的最佳改良钢种，TP347FG比其它18-8型不锈钢更适合于作为蒸汽温度为565℃～620℃的超超临界末级过热器和末级再热器候选材料使用TP347HFG的标准化和化学成分表20TP347HFG钢的名义成分（wt%）CMnSiCrNiNb0.081.600.6018.010.00.805.高温过热器（再热器）管新型奥氏体耐热不锈钢（十五）5.3TP347FGTP347HFG的研发背景和制造工艺

TP347HFG（Fine-grain）是日本住友公司在TP347H基础上开发出来的。20世纪80年代，人们发现TP347H虽具有较好的抗高温腐蚀性能，但抗高温蒸汽腐蚀的性能还有待于提高。通过改进制造工艺，将软化处理温度提高到1250℃～1300℃，使得NbC这类MX型碳化物充分固溶析出，固溶处理温度基本保持不变，析出NbC既限制了晶粒长大，又提高了蠕变断裂强度。新工艺得到的晶粒细化到8级以上，从而具备更优良的抗高温蒸汽腐蚀性能，对提高过热器管的稳定性起到了重要的作用。

5.高温过热器（再热器）管新型奥氏体耐热不锈钢（十六）5.3TP347FGTP347HFG主要性能介绍及强化方式

TP347HFG保持了原347H较高的短时拉伸性能和抗高温氧化和高温蒸汽腐蚀。TP347HFG钢的化学成分和TP347H没有差别，但细晶强化效果明显，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。表5.30为TP347HFG钢和粗晶TP347H钢的许用抗拉强度；图5.33TP347HFG钢和粗晶TP347H钢的持久强度曲线；图5.34TP347HFG钢的焊接接头的持久强度曲线；图5.35几种不锈钢在综合煤灰下的抗高温腐蚀性能。5.高温过热器（再热器）管新型奥氏体耐热不锈钢（十七）5.3TP347FGTP347HFG主要性能介绍及强化方式表21TP347HFG钢和粗晶TP347H