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1、化学成分：物理性能：注:①以上的平均值为三个试样的最低平均值,只允许一个试样的冲击值低于最低平均值;②美国焊接学会(AWS)对E9015-B9焊条和ER90S-B9焊丝没有规定冲击性能要求,但在A5.5-96和A5.28-96标准的附件中则建议,如果需要,具体的冲击韧性要求可由焊接材料的供需双方商议决定;③对埋弧焊缝没有具体的拉伸性能要求,标准中所列的数据显示了埋弧焊缝在实际中所取得的性能(以上数据为有代表性的P91钢焊接接头的性能);④对特定的焊丝/焊剂配合所取得的冲击性能可用下述方法标定出:用一个表示温度的数码代替Z,在此温度下,焊缝金属取得平均≥27J的冲击韧性,例如0
2、=0℃,2=-20℃等等;⑤如供需双方同意,也可采用其他成分的混合气体。发展历程：50年代末,比利时的Liege冶金研究中心研制出9%铬热强钢,法国最大钢管供应商Vallorec公司将之命名为EM12,并用它轧制出了第一批用于电站过热器的钢管。1964年,法国电力公司批准EM12用于温度不超过620℃的过热器和再热器构件。由于EM12韧性差,不能用于厚壁构件,这一因素限制了它在电站中的应用范围。1974年,美国能源部委托橡树岭国家实验室与燃烧工程公司联合研究在9Cr的基础上进行改进的9Cr-1Mo钢(T91/P91),其各方面的性能都优于EM12和F12(X20CrMoV12
3、1),它在593℃下10万h的蠕变断裂强度可以达到100MPa。1983年和1984年,美国ASME将T91/P91纳入了标准,表示为SA213-T91/SA335-P91。这种钢在法国标准中表示为TUZ10CrVNb9-10,德国DN标准中表示为X10CrMoV91。1987年,法国瓦鲁瑞克公司针对T91,F12和EM123种钢比较和评估后发表了技术报告,认为T91钢有明显优点,强调要从EM12转为使用T91/P91。20世纪80年代末,德国也从F12转向T91/P91并进一步发展了焊接材料。20世纪90年代中期,我国陕西的蒲城、天津的杨柳青、重庆的珞璜等电厂已经使用了P9
4、1钢的主蒸汽管道,20世纪90年代后期,华北电力集团公司所属的一些老机组都陆续在原国产过热器上将102钢管更换为T91钢管。如山西大同二电厂、石景山热电厂、唐山发电厂等,都获得了较好的效果。应用：常用的有手工电弧焊焊条、TIG焊丝、MIG焊丝、埋弧焊丝和焊剂及药芯焊丝等P91/T91钢因具有高的高温强度、优良的抗氧化性能及良好的工艺性能,已成为600~650℃温度段理想的电站锅炉用钢P91/T91钢的成功研制,将电站锅炉的蒸汽温度从566℃提高到593℃和610℃，这种可替代奥氏体不锈钢的铁素体钢,与先进的蒸汽系统的发展相适应,具有广阔的应用前景。到目前为止,P91/T91钢
5、已在世界范围的大型火电机组上得到广泛应用,并有20多年的运行经验,是比较成熟的新型耐热钢。近年来发展的超临界和超超临界机组,也是把P91钢作为主蒸汽管道、再热主蒸汽管热段及其相应的高温联箱用钢的一个重要钢种。强化机理：抗蠕变：T91/P91钢是一种改进的9Cr-1Mo钢,它是在9Cr-1Mo钢的基础上通过添加V、Nb、N等合金元素而形成的马氏体钢。T91/P91钢在正火并经730～760℃回火热处理后,金相组织呈典型的马氏体骨架结构,导致M23C6铬碳化物沉淀在马氏体骨架的边缘,并形成MX形的V/Nb碳氮化物。在较粗的M23C6碳化物及内部较细的沉淀转换成细箔之后,会发现次微
6、粒内较大的错位密度,这种具有高移位密度的细次晶粒结构是T91/P91钢高蠕变强度的决定因素。强化：P91钢采用固溶强化、马氏体强化、碳化物和碳氮化物弥散与沉淀强化、位错网络强韧化、界面强韧化等多种复合强化与强韧化机制,使该钢在高达600℃左右具有良好的热强性,是超临界火力发电机组的主力热强钢种。T91/P91钢则除了固溶、合金碳化物析出外,更大程度上由于细化晶粒,析出弥散的、细小的Nb,V的碳化物、氮化物(MX相)和高密度位错取得室温强度和更高的强度。此外,T91/P91钢除了具有更高的强度以外,还具有优异的韧性。高温使用更好：高温566℃时,P91钢的屈服形变强化指数n0较
7、室温的高出46%。小量塑性变形时高的形变强化指数能保证钢的高温疲劳强度和疲劳寿命。至于构件在高温下的抗过载能力,高的n0值是有利因素,但较低的n1和ψB却是不利因素。P91钢的屈服强度和抗拉强度值可见,566℃时的屈服强度值是室温时的74%,而566℃时的抗拉强度值降为室温时的61%。在室温时屈强比为0176,而在566℃时屈强比则高达0192。这显然有利于高温持久强度和高温蠕变性能的利用,表明该钢在高温使用时强度潜力的充分发挥与经济合理性。P91钢含有大量Cr、Mo等元素通过正火即可得到马氏体组织，P
