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T23鋼(ASME Code Case 2199)電站鍋爐用鋼無縫鋼管的熱處理
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2014-12-22
T23鋼(ASME Code Case 2199)是住友金屬和三菱重工聯合開發的一種新型電站鍋爐用鋼，20世紀90年代開始在歐洲及日本多臺亞臨界、超臨界甚至超超臨界火電機組上得到應用。
T23鋼(ASME?Code?Case?2199)是住友金屬和三菱重工聯合開發的一種新型電站鍋爐用鋼，20世紀90年代開始在歐洲及日本多臺亞臨界、超臨界甚至超超臨界火電機組上得到應用。該鋼汲取我國研制的102鋼“多元復合強化”理論，加入合金元素Mo、W增強固溶強化和復合強化。同時，在T22的基礎上適當降低含碳量，加入微合金元素V、Nb、B等形成彌散沉淀強化，使得T23鋼在550～600℃具有良好的蠕變性能和許用應力。同時，與低合金耐熱鋼T22（2.25Cr-1Mo)相比，它降低了含碳量，使熱影響區硬度降低至350HV以下，焊接性能得到很大改善，焊接時可以取消預熱和焊后熱處理，以彌補碳含量降低對高溫蠕變強度帶來的不利影響。因此，該鋼是介于12Cr1MoVG與T91或不銹鋼之間的一種很好的過渡材料，可用于U.S.C.B（超臨界鍋爐）膜式水冷壁部件。
天津鋼管集團股份有限公司技術人員就新型T23無縫鋼管的熱處理工藝，主要包括正火溫度及回火溫度對組織性能的影響進行了分析，從而探索最佳熱處理工藝。
試驗材料采用500kg真空熔煉爐冶煉，模鑄后熱鍛成φ85mm圓棒，800℃*12h退火后剝皮至φ75mm，利用菌式穿孔機制成φ89mm*9mm毛管。
試驗用材料取自穿孔后探傷合格的鋼管，按照美標相關標準進行取樣分析。利用DT1000型淬火膨脹儀對新型T23鋼進行了CCT曲線測定，奧氏體化溫度1050℃，保溫30min。由測定結果可知，T23鋼從0.8～200℃/s較大范圍內轉變成貝氏體-馬氏體組織結構。馬氏體的最大硬度僅為350HV左右，且與碳含量有關。在工業化生產中正火＋回火狀態下，組織一般為回火貝氏體。
通過對CCT曲線進行分析，測定新型T23鋼低溫轉變點Ac1位于800～820℃，高溫轉變點Ac3位于960～990℃。ASME?SA-213M標準中規定該鋼應在不低于1040℃正火及不低于730℃下回火作為最終的熱處理。
根據ASME?SA-213M標準要求，結合該鋼種的CCT曲線特征，研究不同奧氏體化溫度、回火溫度對該鋼種組織性能影響。研究結果表明：
????（1）在試驗溫度范圍內，隨著奧氏體化溫度提高，硬度總體緩慢增加，晶粒長大，奧氏體化溫度升高到1050℃、30min時，晶粒度達到理想中的7～7.5級。
????（2）在試驗溫度范圍內，隨回火溫度升高，強度、硬度均緩慢下降，達到770℃回火溫度時，組織性能已趨于相對穩定。此時合金元素在固溶體基體和碳化物之間緩慢分配，鐵素體基體呈現多邊形化，晶粒有所長大，基體中島狀物數量減少而細小碳氫化合物顆粒明顯增多，分布更均勻。
????（3）最佳熱處理工藝為：1050℃保溫30min正火，770℃保溫120min回火，可得到最佳的綜合性能與組織狀態。
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