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摘要：基于提高我國大型火力發電設備制造能力和滿足鍋爐行業制造亞臨界、超臨界電站鍋爐的迫切要求，<摘要：基于提高我國大型火力發電設備制造能力和滿足鍋爐行業制造亞臨界、超臨界電站鍋爐的迫切要求。寶鋼分公司鋼管廠于 2001年4月開始研制T23產品，根據寶鋼設備特點和對T23理解設計了工藝路線。先后經歷了鋼種試制、產品試軋、性能評定、批量生產等階段，寶鋼 T23高壓鍋爐管產品性能穩定，各項技術指標和性能均符合ASMESA -213聊城無縫鋼管廠規范要求，適合于制造大容量電站鍋爐，現已形成大批量生產和供貨能力。寶鋼 T23高壓鍋爐管自研制勝利以來就得到國內各大鍋爐廠的青睞。

1 前言

吸取了國R102鋼MoW復合固溶強化和微量元素析出強化的優點。該鋼550~625℃的溫度范圍，    ASMESA 213T23鋼管（以下簡稱T23日聊城鋼管廠本住友金屬工業株式會社在1992年開發的一種新型2.25Cr1.6WVNb耐熱鋼（日本住友簡稱HCM2S以T222.25Cr1Mo鋼為基礎。許用應力是ASMESA 213T22鋼的2倍，580℃持久強度是12Cr1MoV鋼的1.4倍，耐久強度與12Cr2MoWVTiBR102鋼相等，且具有高的沖擊韌性和良好的焊接性能，焊接時不須預熱，焊后不必進行熱處理，可代替10CrMo910T2212Cr1MoV和12Cr2MoWVTiB鋼，制造大型電站鍋爐的過熱器和再熱器[1]

國機械工業發電設備中心，     20世紀90年代中期。曾組織國內哈爾濱鍋爐廠、上海鍋爐廠、東方鍋爐廠對住友所生產的f60.313mmT23進行評定試驗，九十年代末評定試驗結45#無縫鋼管束，2000年5月又組織有關專家對試驗演講進行了評定，結論認為：住友金屬開發的T23鋼管有較高的許用應力、良好的加工性能和焊接性能，可以推廣使用于我國大容量、高參數火電機組作為600℃以下的鍋爐過熱器和再熱器的資料。

鍋爐行業在制造大容量、高參數亞臨界和超臨界鍋爐所需要的T23鋼管必將會越來越多，    隨著我國電站鍋爐向大容量、高參數的迅猛發展。但是本項目研究前，國內還不能生產T23產品，所需T23產品全部依賴進口，為此，鍋爐行業迫切希望寶鋼能研制和大批量生產T23產品，以替代進口產品?；谔岣呶覈笮突鹆Πl電設備制造能力和滿足鍋爐行業制造亞臨界、超臨界電站鍋爐的迫切要求，寶鋼分公司鋼管廠于2001年開始研制T23產品，并根據寶鋼設備特點和對T23鋼的理解設計了工藝路線。先后經歷了鋼種試制、產品試軋、性能評定、批量生產等階段，現已形成了大批量生產和供貨能力。本文重點討論寶鋼T23研制的工藝過程、產品性能及在國內應用的實績。

2 寶鋼T23鋼的研制工藝

2.1化學成分

規范只是給出了一個大概的成分范圍，     ASME規范 SA -213T23[2]規定T23鋼的化學成分列于表1化學成分決定鋼的力學性能。要想取得最佳的性能配合，就需要對成分進行優化和控制。由于T23要獲得良好的焊接性能及高溫耐久強度和塑性，因此，實際生產過程中要對CSAl等元素實施嚴格的控制。

2.2T23生產工藝過程

冶煉及制管工藝是十分重要的另外，     T23主要生產工藝過程是轉爐煉鋼→爐外精煉→模鑄→20#無縫鋼管初軋→制管→鋼管熱處理→鋼管矯直→無損檢驗→驗收→包裝入庫。這一生產工藝過程中。為了獲得良好的工藝性能，制定正確的熱處置規范也是非常重要的這些領域里，寶鋼已形成了具有自己特點的專有技術。

2.3T23熱處置工藝制度的研究

正火溫度≥1040℃、回火溫度≥730℃。ASMESA 213規范規定慣例性能是屈服強度≥400MPa抗拉強度≥510MPa伸長率≥20%硬度≤220HB但經過對T23鋼進行多次不同正火溫度和不同回火溫度的試驗研究和比較，     ASTMA213和 ASMEcodecase規范規定T23熱處理制度是正火+回火。對T23鋼管選擇了大于1050℃保溫20分鐘以聊城無縫鋼管上正火及大于760℃保溫60分鐘以上回火的熱處理制度是合適的熱處理后T23常溫組織是回火貝氏體。

3 寶鋼T23鋼的性能試驗與研究

3.1高溫拉伸性能試驗

進行高溫拉伸試驗，    對試驗用管按GB/T4338-1995金屬資料 高溫拉伸試驗方法”鋼管上取弧形比例試樣。并與美國ASME數據庫中T23高溫拉伸抗拉、屈服強度允許值比擬，如圖1所示。試驗結果標明：寶鋼T23鋼管的高溫拉伸性能完全符合相關規范要求。

3.2耐久強度試驗

     按GB/T2039-1997金屬高溫拉伸蠕變及耐久試驗方法”RD2-3高溫蠕變耐久試驗機上分別進行550℃、600℃、650℃耐久強度試驗。試驗結果見圖2

3.3T23與R102高溫抗氧化性對比試驗

試樣為1530mm矩形體，    對T23與R102鋼管按GB/T13303-1991鋼的抗氧化性能測定方法”進行抗氧化性能試驗對比。600℃進行抗氧化性試驗，氧化速度采用增重法進行測定。試驗時，實測保溫溫度為600±3℃，并分別在10020050010001500200025003000350040005000600070008000小時對試樣進行對比測重。丈量結果見圖3結果標明寶鋼T23氧化速度平均值為:K=0.03410g/m2h0.03786mm/aG102氧化速度平均值為：K=0.03974g/m2h0.04440mm/a依照GB/T13303-911級“完全抗氧化性”＜0.1g/m2h＝，這兩種鋼種都可評定為完全抗氧化，但寶鋼T23抗氧化性要好于R102

3.4 時效試驗

加工成相應的力學性能試樣，     對鋼管進行600℃±3℃高溫時效處置。經歷500100030005000800010000小時的保溫時間后分別取出。進行時效后的機械性能測試。試驗結果如圖4所示。從試驗結果中可以看出，該鋼在500-10000小時之間時效后，沖擊韌性變化不顯著，10000小時仍能保持高于200焦耳的高韌性。強度、硬度隨著時效時間的延長略有降低，但是下降幅度較小。延伸率隨著時效時間的延長略有變化，但是變化幅度不大。600℃ 10000小時的試驗標明，雖然該鋼在600℃長時間時效后的力學性能有所改變，但是600℃×10000小時時效后的力學性能仍高于ASMESA -213CodeCase2199所規定的室溫力學性能允許值，說明該鋼性能穩定，適于制造鍋爐管。

3.5系列沖擊試驗

規格為φ60.312.5mm加工成試樣為標準夏比V型缺口沖擊試樣1010mm按GB/T229-1994金屬夏比缺口沖擊試驗方法”進行試驗，     系列沖擊試樣取自生產過程中的廢品管。試驗結果見圖5脆性轉變溫度FA TT50為-40℃－-45℃。

3.6T23工藝性能試驗

試驗按ASMESA -450規范規定進行，     對φ60.312.5mmT23樣管進行了工藝性能壓扁和擴口試驗。試驗標明寶鋼T23工藝性能良好，見圖6滿足鍋爐用鋼的要求。

圖6T23壓扁、擴口試樣

figur6Appearancofflattenandflaretestspecimens

4.國內應用實績

圖7國內各鍋爐廠至2007年11月應用寶鋼T23實績。由于寶鋼T23高壓鍋爐管研制勝利，     寶鋼T23高壓鍋爐管自研制勝利以來就得到國內各大鍋爐廠的青睞。極大地提高了國鍋爐行業制造亞臨界和超臨界電站鍋爐的制造能力和競爭能力，同時，也縮短了國耐熱鋼研究領域的水平與國外的差異。

5 結語

適合于制造大容量電站鍋爐，     1試驗標明寶鋼T23高壓鍋爐管各項技術指標和性能均能符合ASMESA 213規范要求。說明研制和開發寶鋼T23產品所選擇的工藝設計是正確的

鋼管在600℃完全抗氧化，     2寶鋼T23脆性轉變溫度FA TT50-40℃--45℃。其抗氧化性能優于G102鋼管。

     3鋼管550℃10萬小時耐久強度外推值123Mpa600℃10萬小時耐久強度外推值81.2Mpa650℃10萬小時耐久強度外推值為33.4Mpa均超過ASME規范CODECA SE2199-1規定值范圍。

縮短了國耐熱鋼研究領域的水平與國外的差異，     4寶鋼T23高壓鍋爐管研制勝利。同時也極大地提高了國電站鍋爐的制造能力和水平。

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